【摘 要】
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以SrTi0.3Fe0.7O3–δ(STF)为基础,研究了B位Co、Ni掺杂SrTi0.3(Fe1–xCox)0.7O3–δ(STFC)和SrTi0.3(Fe1–yNiy)0.7O3–δ(STFN)钙钛矿氧化物的成相过程及其在还原气氛中的
【机 构】
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南京理工大学化工学院; 清华大学能源与动力工程系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室;
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以SrTi0.3Fe0.7O3–δ(STF)为基础,研究了B位Co、Ni掺杂SrTi0.3(Fe1–xCox)0.7O3–δ(STFC)和SrTi0.3(Fe1–yNiy)0.7O3–δ(STFN)钙钛矿氧化物的成相过程及其在还原气氛中的结构演变规律,并进一步表征了其用于固体氧化物燃料电池(SOFC)对称电极的电化学性能。结果表明:Co和Fe可以在B位无限互溶,形成SrTi0.3Fe0.7O3–δ–SrTi0.3Co0.7O3–δ固溶体系;但当Ni替换Fe的比例超过约30%时就会出现明显的Sr2Fe2O5杂相。在还原气氛中,STFC和STFN的结构稳定性随Co或Ni掺杂量的增加而降低,并逐渐由ABO3结构转变为富AO相的钙钛矿衍生结构,同时伴随着Co基或Ni基金属相的生成。在850℃和加湿氢气燃料下,La0.8Sr0.2Ga0.83Mg0.17O3–δ电解质支撑SrTi0.3(Fe0.9Ni0.1)0.7O3–δ和SrTi0.3(Fe0.9Co0.1)0.7O3–δ对称电池的最大功率密度分别达到约1.00和0.87W/cm2,表现出较好的电化学性能和实用前景。
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