Ca掺杂Sr2Fe1.5Mo0.5O6-δ材料的合成与作为对称固体氧化物燃料电池电极催化剂的性能研究

摘要： 对称固体氧化物燃料电池由于生产过程简单、成本低, 受到了研究者的广泛关注。然而较低的电极催化性能制约了其进一步的发展。本研究利用溶胶-凝胶法合成了一系列钙取代Sr2Fe1.5Mo0.5O6的钙钛矿材料(Sr2-xCaxFe1.5Mo0.5O6-δ, x=0, 0.2, 0.4, 0.6), 并研究了其作为对称固体氧化物燃料电池电极催化剂的性能。X射线衍射(XRD)测试表明所有样品在空气与氢气气氛中均能保持立方钙钛矿结构。而在程序升温还原(TPR)过程中, Ca 2+的掺入能有效降低还原温度, 提升其对析氧反应的催化活性。对称阳极电池在氢气气氛中的测试表明, 当Ca 2+的掺入量为0.6时电池极化阻抗最小。利用流延骨架与湿化学浸渍法制备了单电池SC0.6FMO|La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3(LSGM)| SC0.6FMO。以氢气作为燃料时, 单电池在800与650 ℃的最大功率密度分别为1.05与0.41 W?cm -2。以上结果表明Sr2-xCaxFe1.5Mo0.5O6-δ可以作为高效对称燃料电池的电极催化剂。