DOI:10.1016/j.ceramint.2020.10.248
通過靜電紡絲、絲網印刷和溶液滲透法制備了三種不同的GDC負載La0.8Sr0.2Co0.2Fe0.8O3-δ/Gd0.2Ce0.8O1.9(LSCF/GDC)復合正極。在電流密度為100 mA cm-2時,采用恒定電流極化法對LSCF/GDC復合正極的穩定性進行了測試。恒定電流極化144h后,280nm納米纖維骨架LSCF/GDC復合正極成孔后的極化電阻(Rp)最小,從0.062Ωcm2至0.098Ωcm2。掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線光電子能譜(XPS)結果表明,在恒定電流極化過程中,正極的微觀結構和表面化學組成保持穩定。結合X射線衍射(XRD)結果,建立了GDC載荷、應力、Sr表面偏析與長期穩定性之間的關系。
圖1.含(a)15wt%無機鹽,(c)25wt%無機鹽的LSCF納米纖維的SEM圖像。含(b)15wt%無機鹽,(d)25wt%無機鹽的LSCF納米纖維的直徑分布
圖2.在恒定電流極化期間(a)LSCF/GDC(200nm,1:0.30),(b)LSCF/GDC(280nm,1:0.76),(c)成孔后的LSCF/GDC(280nm,1:1.01)的U-t曲線
圖3.恒定電流極化前后(a)LSCF/GDC(200nm,1:0.30),(b)LSCF/GDC(280nm,1:0.76),(c)成孔后的LSCF/GDC(280nm,1:1.01)的電化學阻抗譜
圖4.恒定電流極化前后,不同GDC負載LSCF/GDC復合負極的橫截面。LSCF/GDC(200nm,1:0.30),(a)之前,(d)之后;LSCF/GDC(280nm,1:0.76),(b)之前,(e)之后;成孔后的LSCF/GDC(280nm,1:1.01),(c)之前,(f)之后
圖5.恒定電流極化前后,不同GDC負載LSCF/GDC復合正極的XPS Sr 3d光譜。LSCF/GDC(200nm,1:0.30),(a)之前,(d)之后;LSCF/GDC(280nm,1:0.76),(b)之前,(e)之后;成孔后的LSCF/GDC(280nm,1:1.01),(c)之前,(f)之后
圖6.不同GDC負載LSCF/GDC復合正極的小范圍和低掃描速率XRD結果