理论教育 钙钛矿氧化物在SOFC中的应用探析

钙钛矿氧化物在SOFC中的应用探析

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:如前所述,因为结构和化学组成的多样性以及具有较高的化学稳定性,所以钙钛矿型氧化物被广泛用于制备SOFC的组件。表1.5 固体氧化物燃料电池中所使用的重要的钙钛矿型氧化物材料表1.5总结了SOFC生产工艺中钙钛矿型氧化物的主要应用。除此之外,最近也有报道表明Cr基钙钛矿型氧化物可用作阳极材料。其实验数据表明,在不久的未来,质子导电型钙钛矿型氧化物将是真正SOFC的重要组成成分。很显然,钙钛矿型氧化物将是SOFC工艺技术中最关键的组分。

钙钛矿氧化物在SOFC中的应用探析

如前所述,因为结构和化学组成的多样性以及具有较高的化学稳定性,所以钙钛矿型氧化物被广泛用于制备SOFC的组件。尤其是含Co和Mn的钙钛矿型氧化物具有较高的电导性及对氧解离具有较高的催化活性,所以得到了充分的研究。另外,LaCrO3还被视为是一种很有发展前景的内部连接材料,用于制备能在较高温度下运行的管状SOFC。

表1.5 固体氧化物燃料电池中所使用的重要的钙钛矿型氧化物材料

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表1.5总结了SOFC生产工艺中钙钛矿型氧化物的主要应用。LaMnO3和LaCoO3具有用作SOFC阴极材料的潜力,而LaGaO3基钙钛矿型氧化物则可用作电解质。除此之外,最近也有报道表明Cr基钙钛矿型氧化物可用作阳极材料。因此,SOFC的定义完全是基于钙钛矿型氧化物的组成成分,也被认为是一个“全部使用钙钛矿型氧化物的SOFC”。与使用离子导电氧化物电解质的SOFC相比,使用高温质子导电电解质的SOFC发展稍有滞后,与聚合物电解质型燃料电池相比尤甚。但是,Toyota课题组成功地研究出了使用BaCeO3基电解质的大功率SOFC(参见第14章)。其实验数据表明,在不久的未来,质子导电型钙钛矿型氧化物将是真正SOFC的重要组成成分。

在本书中,我们从材料的角度综述了用于SOFC的钙钛矿型氧化物的诸多性能和应用。很显然,钙钛矿型氧化物将是SOFC工艺技术中最关键的组分。

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