王子鸣,谭 婷,宋 琛,刘太楷,刘 敏,杨成浩
1.华南理工大学 环境与能源学院,广东 广州 510006;2.广东省科学院新材料研究所,现代材料表面工程技术国家工程实验室,广东省现代表面工程技术重点实验室,广东 广州510650
固体氧化物燃料电池(SOFC)因其清洁、燃料适应性强(H2,CH4和水煤气等),能量转换效率高(可达到80%以上)等优点,具有广阔的应用前景,被认为是一种很有前途的新型发电装置[1-3].SOFC结构简单,主要由阳极、阴极和电解质三部分构成,其中阳极作为燃料极,其对燃料的催化活性直接影响电池的最终性能[4-5].镍(Ni)对氢气(H2)有着非常高的催化活性,因而被广泛应用于SOFC阳极制备.但是,当使用碳氢燃料时,Ni基阳极表面会发生碳沉积,使得Ni基阳极的活性位点减少,甚至导致阳极剥落,造成电池性能的大幅下降.因此,开发出具有优异催化活性的抗积碳阳极材料是SOFC的重要研究方向之一[6-7].钙钛矿材料在碳氢燃料下有着优良的电子/离子导电性和抗积碳性能,是一种极具潜力的阳极材料.但是,钙钛矿阳极材料的催化活性不如传统的镍基阳极,一般要对其进行一系列的修饰和改性[8].
研究发现[9-12],通过A及B位掺杂可有效增强材料的离子电导率、改善材料的氧离子传导能力和催化活性,如在A位和B位掺杂过渡金属等.其次,通过表面修饰的方式,如利用浸渍方法在多孔阳极材料中载入纳米催化剂可以有效提高材料的催化活性,但是这种方法载入的纳米催化剂存在与基……