沉积温度对MOCVD法制备固体氧化物燃料电池GDC阻挡层性质的影响

O484%TM911.4; 致密的氧化钆掺杂的氧化铈(GDC)薄膜可以被应用于固体氧化物燃料电池(SOFC)的阴极LSCF与电解质YSZ的阻挡层,防止绝缘相SrZrO3的生成,从而提高电池的耐久性.本文以四(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮)铈(Ce(DPM)4)和三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮)钆(Gd(DPM)3)为前驱体,采用智能化学气相沉积设备在723～923 K在YSZ陶瓷基板表面制备GDC薄膜,并研究了不同沉积温度对GDC薄膜的相组成、择优取向、宏观表面、微观结构和电化学性能的影响.在748～923 K时制备了具有(200)择优取向的淡黄色GDC薄膜,且GDC晶粒...

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Published in人工晶体学报 Vol. 53; no. 12; pp. 2197 - 2204
Main Authors 马超, 熊春艳, 徐源来, 赵培
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 武汉工程大学化工与制药学院,绿色化工过程教育部重点实验室,武汉 430205 15.12.2024
Subjects
金属有机物化学气相沉积
固体氧化物燃料电池
deposition temperature
metal-organic chemical vapor deposition
solid oxide fuel cell
gadolinium doped ceria
沉积温度
氧化钆掺杂氧化铈
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ISSN1000-985X
DOI10.3969/j.issn.1000-985X.2024.12.020

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Summary:O484%TM911.4; 致密的氧化钆掺杂的氧化铈(GDC)薄膜可以被应用于固体氧化物燃料电池(SOFC)的阴极LSCF与电解质YSZ的阻挡层,防止绝缘相SrZrO3的生成,从而提高电池的耐久性.本文以四(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮)铈(Ce(DPM)4)和三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮)钆(Gd(DPM)3)为前驱体,采用智能化学气相沉积设备在723～923 K在YSZ陶瓷基板表面制备GDC薄膜,并研究了不同沉积温度对GDC薄膜的相组成、择优取向、宏观表面、微观结构和电化学性能的影响.在748～923 K时制备了具有(200)择优取向的淡黄色GDC薄膜,且GDC晶粒呈岛状生长模式.在873 K时得到了阻挡效果良好的(200)择优取向的淡黄色GDC薄膜.组装LSCF/GDC/YSZ/GDC/LSCF对称电池,在1 073 K下测得电池阻抗为0.08 Ω·cm2,活化能为1.52 eV,表明873 K为化学气相沉积法制备GDC薄膜的最佳沉积温度.
ISSN:1000-985X
DOI:10.3969/j.issn.1000-985X.2024.12.020