Int. J. Hydrogen Energy：La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ/Ce0.9Gd0.1O1.95共靜電紡絲

DOI:10.1016/j.ijhydene.2020.11.216

本文報告了由La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ（LSCF）和Ce0.9Gd0.1O1.95（GDC）納米纖維混合物形成的復合正極的合成及電化學表征。使用配備有兩個平行工作噴絲頭的設備，通過同時對兩種前驅體溶液進行靜電紡絲制備了該電極。介紹并討論了通過電化學阻抗譜（EIS）進行的電化學測試結果。研究表明，電化學反應發生在靠近電極/集電器界面的電極區域，隨后氧離子沿著GDC纖維的離子傳導路徑流動。在650℃下，極化電阻Rp=5.6Ωcm-2，與其他IT-SOFC正極的文獻值一致。

圖1.LSCF/GDC共電紡納米纖維的SEM照片：a）和b）電紡組織。c）和d）熱處理后。

圖2.LSCF/GDC納米纖維在（a）熱處理之前和（b）之后的ImageJ分析。

圖3.熱處理后LSCF/GDC共電紡絲組織的XRD（藍色）。還報告了LSCF（紅色）和GDC（黑色）參考圖譜，并提供了晶面指數。（有關此圖例中對顏色引用的解釋，請參閱本文的Web版本。）

圖4.彩色符號：串聯電阻Rs，來自EIS實驗數據的等效電路模型。黑色星號：Rr，以LSCF/GDC納米纖維正極的Rs（藍色正方形）減去LSCF納米纖維正極的Rs（紅色圓圈）獲得。實線：最小二乘擬合。（有關此圖例中對顏色引用的解釋，請參閱本文的Web版本。）

圖5.LSCF/GDC共電紡納米纖維電極的示意圖。電化學活性厚度（EAT）是電極發生電荷轉移反應的部分。

圖6.在600℃至800℃的工作溫度下的奈奎斯特（左）圖和波特（右）圖：實驗數據（黑圈）；通過Rs-RQ-G等效電路模型擬合（藍色正方形）；Gerischer貢獻（綠線）；和RQ貢獻（洋紅色線）。（有關此圖例中對顏色引用的解釋，請參閱本文的Web版本。）

圖7.在850℃至950℃的工作溫度下的奈奎斯特（左）圖和波特（右）圖：實驗數據（黑圈）；通過Rs-RQ-G-FLW等效電路模型擬合（藍色正方形）；Gerischer貢獻（綠線）；和RQ貢獻（洋紅色線）。（有關此圖例中對顏色引用的解釋，請參閱本文的Web版本。）

圖8.1/Rp的Arrhenius曲線。實心符號表示LSCF/GDC納米纖維電極，空心符號表示純LSCF/納米纖維電極。藍色：1/Rp；綠色：Gerischer貢獻1/Rp，G；洋紅色：RQ貢獻1/Rp，RQ。圖中還顯示了Arrhenius線擬合。（要解釋此圖例中對顏色的引用，請參閱本文的Web版本。）

圖9.用于擬合從LSCF/GDC納米纖維電極獲得的EIS實驗數據的等效電路模型擬合參數：a）α，b）Q和Qequiv；c）YG和kG，以及Arrhenius線擬合。

圖10.在電化學測試的開始和結束時，LSCF/GDC納米纖維電極的1/Rp的Arrhenius曲線。實心符號表示實驗的開始，空心符號表示測試的結束。圖中還顯示了Arrhenius線擬合。

圖11.用于擬合從LSCF/GDC納米纖維電極獲得的EIS實驗數據的等效電路模型擬合參數。電化學測試開始和結束時的結果：a）α，b）Q和Qequiv；c）YG和kG，以及Arrhenius線擬合。