【摘要】:钨铜阳极材料作为潜在的SOFC的阳极也被进行了研究。图8.8 钙钛矿和四方钨青铜晶格的比较在不同的0.6MxNb1-xO3化合物中,Sr0.2Ba0.4Ti0.2Nb0.8O3显示出最高的导电性[60,61]。这些材料在空气中显示出相当低的导电性,因为在这种状况下只有有限的氧气还原。据观察,将锰引入青铜将会明显减少极化损失,但性能仍会差于较好的混合导电氧化物,如钛掺杂YSZ[62,63]。
钨铜阳极材料作为潜在的SOFC的阳极也被进行了研究。钨铜结构能够通过旋转某些Ti/NbO6八面体从钙钛矿中获得:从四面方形棱柱到五面五角棱柱导致A位(A2位)中的40%尺寸增加,40%保持基本不变,另外的40%[1]尺寸减小(见图8.8)。当小尺寸A位为空穴时,化学式可写作A0.6BO3。八面体的扭曲意味着一些B-O键伸长,一些则短于平均值。短的B-O键的连接可提供一个电荷转移的渗流路径,这可能提高电子导电性。
图8.8 钙钛矿和四方钨青铜晶格的比较(www.daowen.com)
在不同的(Ba,Sr,Ca,La)0.6MxNb1-xO3(M=Ni,Mg,Mn,Fe,Cr,In,Sn)化合物中,Sr0.2Ba0.4Ti0.2Nb0.8O3显示出最高的导电性(在930℃,atm时为10S/cm)[60,61]。这些材料在空气中显示出相当低的导电性(在930℃时大约为10-3S/cm),因为在这种状况下只有有限的氧气还原。导电性随着
的减少而增加,并在930℃的温度下,
低于10-17atm时达到1~10S/cm,此时Ti4+/Nb5+被部分还原,并释放出电荷转移所需的电子,然而Sr0.2Ba0.4Ti0.2Nb0.8O3钨青铜作为SOFC阳极的性能不甚理想[61]。据观察,将锰引入青铜将会明显减少极化损失,但性能仍会差于较好的混合导电氧化物,如钛掺杂YSZ[62,63]。
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