张 旸1,朱良柱1,官万兵1,赵海雷2, 3
(1. 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 浙江省先进燃料电池与电解池技术重点实验室,浙江 宁波 315201;
2. 北京科技大学 材料科学与工程学院,北京 100083;3. 新能源材料与技术北京市重点实验室,北京 100083)
摘 要:固体氧化物电池(Solid Oxide Cell, SOC)可以在燃料电池模式下将燃料的化学能转化为电能,也可以在电解池模式下将电能转化为燃料的化学能,具有能量转换效率高、燃料适应性强等优点,对于可再生能源的储存与转化非常有吸引力。电极作为电化学反应场所,对SOC性能起关键作用。相比于传统复合电极材料,钙钛矿材料因其结构简单、结构容忍性强、电化学性质可调而受到人们广泛关注。Mn基A位层状双钙钛矿(LnBaMn2O5+δ,Ln 为镧系元素)具有快速氧离子迁移通道,对燃料气与氧气均具有较好的催化活性,且在较宽氧分压下均保持良好的结构稳定性,被广泛应用于SOC正负两极。详细描述了Mn基A位双钙钛矿材料的晶体结构特征及形成原因,讨论了其改性方法及研究进展,并给出了Mn基A位层状双钙钛矿未来的发展方向。
关键词:固体氧化物燃料电池;固体氧化物电解池;A位双钙钛矿;晶体结构;催化