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 - 马超; 熊春艳; 徐源来; 赵培 (人工晶体学报, 2024)
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.