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固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种高效清洁能源。阳极是SOFC的重要组成部分。通常使用的阳极材料为Ni基复合材料,然而当以天然气或煤气作燃料时,该材料存在碳沉积和硫中毒等严重问题。因此,开发高性能抗碳沉积和硫中毒的新型阳极材料对降低成本、促进SOFC的商业化进程具有重要意义。本文研究了双钙钛矿阳极材料A2FeMoO6-δ(A=Ca, Sr, Ba) ,Sr2-x(Sm/Ce)xMgMoO6?δ(0≤x≤0.8)和Sr2-xBaxMgMoO6?δ(0.0≤x≤2.0)的基本性能,探讨了将其作为SOFC阳极材料的可行性。用固相法制备出A2FeMoO6-δ阳极材料。在A2FeMoO6-δ中,Fe2+-Mo6+和Fe3+-Mo5+电子结构共存,并且随A位离子半径的增大,Fe2+/3+-Mo6+/5+电子结构之间的平衡逐渐向Fe2+-Mo6+偏移。A2FeMoO6-δ的电导率由Ca到Ba依次减小,这与样品中Fe2+-Mo6+和Fe3+-Mo5+电子态之间简并程度有关。Ca2FeMoO6?δ高温发生分解,显示出不稳定性,而Sr2FeMoO6?δ和Ba2FeMoO6?δ则呈现出热力学稳定性。A2FeMoO6-δ(A = Sr, Ba)具有与La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ电解质材料相近的热膨胀系数。Sr2FeMoO6-δ具有最高的氧空位浓度,而Ca2FeMoO6?δ的氧空位浓度最低。Sr2FeMoO6?δ阳极材料不仅具有好的电化学性能,而且对碳沉积和硫中毒具有高的容忍性,是一种很有发展前途的碳氢燃料SOFC阳极材料。用溶胶凝胶工艺制备Sr2-x(Sm/Ce)xMgMoO6?δ(SSMM)阳极材料。随Sm掺杂量的增加,SSMM中B位有序度有所下降。Sm掺杂可有效地提高样品中Mo5+/Mo6+氧化还原对的浓度,进而明显地提高了电导率和电化学性能。Ce替换Sm后,Sr1.6Ce0.4MgMoO6-δ电导率略有改善,但电池的性能却有所下降。x=0.4的SSMM在氮气气氛中是非常稳定性的,说明用SSMM作为阳极的单电池在氮气中进行制备是完全可行的,而且该阳极具有好的抗碳沉积和硫中毒的能力,可作为碳氢燃料SOFC的阳极材料。用溶胶-凝胶法制备出Sr2-xBaxMgMoO6?δ(SBMM)阳极材料。Ba掺杂可提高样品中Mo5+/Mo6+氧化还原对的浓度,降低B/B’位有序度,明显提高电导率和电化学性能。Ba掺杂量为0.5的SBMM阳极显现出好的综合性能,且对碳沉积和硫中毒具有很好的容忍性,很适合作碳氢燃料SOFC的阳极材。