BaCe0.8 M0.2 O29(M=Y、Gd、Sm)电解质在中、低温天然气燃料电池中的性能研究

采用干压法制备阳极支撑固体氧化物燃料电池。阳极的组成为50wt%NiO＋50wt%SDC（Ce0．8SM0.2O2-δ）；电解质为BaCeO3及搀杂的BaCe0．8M0．2O29（M=Y、Gd、Sm）；阴极采用85wt％LSCF（La0．9Sr0．1Co0.2Fe0．8O3-δ）＋15wt％GDC（Ce0.8Gd0．2O2-δ）复合阴极（wt代表质量百分数）。在400℃-600℃的范围内，以天然气为燃料气，氧气为氧化气，50℃为间隔，测试并比较了各电池的性能，并用X射线衍射（XRD）分析所制样品粉体在1350℃烧结10小时后的晶体结构。实验表明：搀杂的BaCe0．8M0．2O29（M=Y、Gd、Sm）具有与BaCeO3相同的正交钙钛矿型结构。测试条件下以BaCe0．8Gd0．2O2．9为电解质的燃料电池具有更优的电化学性能，在600℃电池的最大电流密度为238．93mA／cm^2，最大功率密度为49．41mW／cm^2。