郭存心 刘佰博

摘  要  通過流延成型、丝网印刷等工艺制备了以La0.6Sr0.4Co3-δ钙钛矿材料为阴极的高性能阳极支撑型中低温固体氧化物燃料电池，研究了电池在650 ℃～750 ℃温度下的放电性能及热循环性能。测试结果表明，制备的单电池在中低温具有优异的输出性能，且一致性较好，在700 ℃最高功率密度为0.622 W/cm2，长时间恒流放电后没有出现衰减，但其抗热循环性能较差。

关键词  中低温固体氧化燃料电池;LSC钙钛矿阴极;流延;丝网印刷

0  前  言

固体氧化物燃料电池（SOFC）采用全固态陶瓷结构，是一种可以将燃料中的化学能直接转化为电能的装置，具有发电效率高、燃料适用范围广、污染排放低、余热利用价值高等优点，在固定式发电（民用、工业、商用热电联供）、移动电源、运输电源等方面具有广泛的应用前景。

传统的固体氧化物燃料电池通常运行在800 ℃以上，启动时间长，且对材料的要求以及成本较高。近年来，发展中低温（500 ℃～750 ℃）的固体氧化物燃料电池已成为趋势。对于中低温固体氧化物燃料电池，由于运行温度下降，电池在运行过程中的欧姆电阻及极化电阻增大，导致电池的功率密度以及发电效率降低。镧锶锰（LSM）作为传统的固体氧化物燃料电池阴极材料，具有高离子电导率、较好的物理化学相容性和稳定性、良好的催化活性（>800 ℃）以及低的热膨胀系数，但是其离子电导率以及在中低温下的催化活性较低，阻碍了其在中低温固体氧化物燃料电池中的应用。相比于LSM材料，钙钛矿型氧化物La0.6Sr0.4Co3-δ（LSC）在中低温是具有良好的电子电导率、较高的催化活性以及良好的热力学稳定性，被认为是潜在的中低温SOFC阴极材料。