基于La0.6Ca0.4Fe0.7Sc0.1Ni0.2O3-δ氧电极的可逆固体氧化物电池性能研究

本研究制备了10％Sc掺杂的La0.6Ca0.4Fe0.7Sc0.1Ni0.2O3-δ(LCFSN)材料,采用半电池研究了该材料的氧还原催化活性(ORR)和氧析出催化活性(OER),发现LCFSN的ORR催化活性优于OER催化活性.组装了 Ni-YSZ((Y2O3)0.08(ZrO2)0.92)/YSZ/GDC(Gd0.1Ce0.9O2-δ)/LCFSN全电池并研究了其在燃料电池模式(SOFC)和电解池模式(SOEC)下的电化学性能,电池在800℃以H2为燃料时的最高功率密度可达1.471 W/cm2,在750℃,50％H2O和1.3 V热中性电解电压条件下其产氢速率高达627 mL/(cm2·h).而且电池在100 h的稳定性测试中性能没有衰减,具有良好的稳定性.通过研究,证明了 LCFSN是一个具有良好发展前景的氧电极材料.