基于交替浸渍法对La0.65Sr0.35MnO3氧电极的性能优化

氢能以其高效、清洁、可再生的优点成为化石能源的有效替代者，而可逆固体氧化物电池（RSOC）既可利用氢气输出电能，也可电解H2O产生氢气，对其研究具有十分重要的意义。本文对RSOC的氧电极进行了研究，在La0.65Sr0.35MnO3（LSM）氧电极的基础上，采用溶液交替浸渍法将Sm0.2Ce0.8O1.9（SDC）和Sm0.5Sr0.5CoO3-δ（SSC）纳米粒子引入LSM氧电极中。800℃时，交替浸渍1次的LSM-SDC-SSC1氧电极的极化电阻为0.49Ω·cm2，是纯LSM电极（1.12Ω·cm2）的43%。SDC和SSC的浸渍顺序对电极形貌和性能的影响随着浸渍次数的增加逐渐减弱，交替浸渍2次的LSM-SDC-SSC2氧电极具有最低的极化过电位和极化电阻。800℃时，Ni-（Y2O3）0.08（ZrO2）0.92（YSZ）/YSZ/LSM-SDC-SSC2单电池在固体氧化物燃料电池（SOFC）模式下的最大功率密度为870 mW·cm-2，是纯LSM电池的6.3倍，在固体氧化物电解池（SOEC）模式下的最大电解电流密度为-1 150 mA·cm-2，具有良好的可逆电池输出性能。