双钙钛矿氧化物中B位掺杂对固体氧化物燃料电池性能的影响

TL99; 作为氢燃料利用的核心器件,固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)可以高效地将燃料气转化为电能.燃料电池中的阴极作为氧还原反应的发生场所,不仅对性能输出占有重要的影响,而且还是燃料电池的稳定性和寿命的关键决定因素.针对阴极材料的研究在推动燃料电池技术发展及产业化进程中具有重要意义.为了提升阴极的电化学性能,本文对双钙钛矿结构氧化物PrBa0.8Ca0.2Co2O5+δ(PBCC)中的钴元素进行掺杂调控,研究掺杂元素的种类、浓度对材料电化学性能的影响,通过电化学性能测试确定了最优的掺杂元素类型和含量.当使用掺杂5 mol％铁元素的PBCC材料作为阴极...

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Published in核技术 Vol. 46; no. 6; pp. 68 - 76
Main Authors 雷金勇, 黄旭锐, 崔景赠, 夏梓汀, 朱健秋, 潘军, 杨怡萍, 于丰源, 廖梓豪, 王建强, 张宇轩, 张林娟
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 广东电网有限责任公司广州供电局 广州 510600%中国科学院上海应用物理研究所 上海 201800%中国科学院上海应用物理研究所 上海 201800 01.06.2023
上海师范大学 上海 200234%中国科学院上海应用物理研究所 上海 201800
中国科学院大学 北京 100049
Subjects
固体氧化物燃料电池
双钙钛矿
B-位掺杂
阴极
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ISSN0253-3219
DOI10.11889/j.0253-3219.2023.hjs.46.060502

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Summary:TL99; 作为氢燃料利用的核心器件,固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)可以高效地将燃料气转化为电能.燃料电池中的阴极作为氧还原反应的发生场所,不仅对性能输出占有重要的影响,而且还是燃料电池的稳定性和寿命的关键决定因素.针对阴极材料的研究在推动燃料电池技术发展及产业化进程中具有重要意义.为了提升阴极的电化学性能,本文对双钙钛矿结构氧化物PrBa0.8Ca0.2Co2O5+δ(PBCC)中的钴元素进行掺杂调控,研究掺杂元素的种类、浓度对材料电化学性能的影响,通过电化学性能测试确定了最优的掺杂元素类型和含量.当使用掺杂5 mol％铁元素的PBCC材料作为阴极时,燃料电池在700℃的最大功率达到了1 259 mW?cm-2,远优于未掺杂时的988 mW?cm-2.对掺杂元素含量和种类的优化有助于提升固体氧化物燃料电池的电化学性能.
ISSN:0253-3219
DOI:10.11889/j.0253-3219.2023.hjs.46.060502