【技术介绍】

固体氧化物燃料电池（SOFC）因其较高的能量转换效率、较低的污 染以及多样的燃料选择性等特点受到人们广泛的关注。阴极占据 SOFC 大部分的极化损失，开发高活性、低成本的阴极材料对推进 SOFC 的商 业化具有重要的意义。当前的阴极材料主要以贵金属和钴基材料为主， 但其较高的成本价格以及较差的稳定性限制其发展。在本研究中，以铁 基钙钛矿 La0.5Ba0.5FeO3-δ 为研究对象，通过对材料 A 位进行组分调控， 设 计 合 成 拥 有 低 成 本 、 高 活 性 以 及 高 稳 定 性 的 铁 基 钙 钛 矿 La0.5-xCaxBa0.5FeO3-δ系列阴极材料。

【技术指标】

采用溶胶凝胶法成功制备了 La0.5-xCaxBa0.5FeO3-δ 系列阴极材料。相 关测试结果表明，在 800oC 时 La0.35Ca0.15Ba0.5FeO3-δ 阴极的极化电阻为 0.059 Ω cm2 ，且以 SDC 为电解质的全电池输出功率密度可达到 452 mW cm-2 。此外，在经过 100 小时的稳定性测试后，观测到材料的电化学性 能仍然拥有较好的稳定性。通过系统的实验探索和理论仿真，揭示了氧 在电极表面的吸附过程为整个氧还原反应的速率控制步骤。相关研究成 果表明，La0.35Ca0.15Ba0.5FeO3-δ 在 SOFC 领域阴极具有较好的应用潜力和 应用前景，且已展现的性能指标要优于部分铁系阴极材料。

 La0.35Ca0.15Ba0.5FeO3-δ 阴极材料的相关性能指标

【技术成熟度】

已完成前期的合成、表征和测试工作。

【应用情况】

目前，商业化的 SOFC 阴极多以贵金属和镧锶锰等系列材料为主， 但在材料成本、工作稳定以及稳定性等方面，均存在一定的问题。铁基 钙钛矿氧化物 La0.35Ca0.15Ba0.5FeO3-δ 作为候选阴极材料，其在成本、匹配性以及稳定性等方面，具有较好的发展前景，对于推进和加快 SOFC 的 商业化发展是一种理想的选择。