编号：NMJS09238
篇名：工业尺寸阳极支撑SOFC亚微米GDC隔离层的制备及性能
作者：李宗迅 吕秋秋 赵浩宇 贺建宇 刘阳 孙再洪 孙凯华 朱腾龙
关键词： 工业尺寸SOFC GDC隔离层 水热原位生长 电解质 界面
机构： 徐州华清京昆能源有限公司 南京理工大学化学与化工学院
摘要： 掺 Gd2O3的 CeO2(GDC)阻挡层是固体氧化物燃料电池(SOFC)的重要组成部分，它有效地防止了高性能阴极 La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ (LSCF)与 Y0.16Zr0.84O2-δ (YSZ)电解质之间的副反应。传统的湿陶瓷工艺用于制备 GDC 阻挡层，导致密度低、厚度过大。这不能充分防止锶和其他元素的扩散，并增加电池的欧姆阻抗。相反，先进的涂层技术可以产生超薄、致密的 GDC 隔离层; 然而，这些方法成本高，在非平板型电池表面实施具有挑战性。先前的研究介绍了一种通过热液原位生长制备致密 GDC 势垒层的新方法。该方法成功地在阳极支撑电池的 YSZ 电解质表面形成了超薄致密的 GDC 阻挡层，大大提高了电池的电化学性能。相当大地，水热原位生长技术被放大了60倍，使得能够在10cm × 10cm 工业阳极支持的单电池上制备连续的0.7 μm 厚的 GDC 阻挡层。这一发展导致了 GDC/YSZ 双层电解质的构建，大大降低了电池的界面电阻并提高了其输出性能。在720 °C 和0.7 V 的工作条件下，单电池的输出功率达到61.6 W。这项研究表明了在工业尺寸的 SOFC 单电池中低成本生产致密的 GDC 阻挡层的潜力，并证实了原位水热生长技术用于工业应用的可行性。
