中温固体氧化物燃料电池阴极材料Bi1-xCaxFeO3-δ的制备及其性能

开发具有优异电化学活性的阴极材料对于中温固体氧化物燃料电池（IT-SOFC）的应用非常重要。无钴阴极材料Bi1－xCaxFeO3（BCFx，x=0.1、0.2和0.3）由固相法制备。系统材料的相结构、导电性、氧传输特性和电化学性能表明，在950℃时可以合成单相钙钛矿结构的3-（x=0.1、0.2和0.3）阴极粉末。在BCFx的阴极材料中，样品BCF0.2具有较高的电化学催化活性。750时，对称电池的极化阻抗为0.06·cm~2，镍（Y2O3）0.08（ZrO2）0.92（Ni－8YSZ）阳极支撑单体电池的最大功率密度为730mW/cm~2。电导率弛豫结果表明，BCF0.2阴极具有良好的氧还原催化活性主要是由于其较高的氧含量和表面交换系数。氧还原反应动力学研究表明，0.2%的速率控制步骤是吸附氧的解离过程。