氢电极支撑可逆固体氧化物电池性能及电化学不对称性优化

摘要

Ni-YSZ （镍-氧化钇稳定的氧化锆）氢电极支撑固体氧化物电池（SOC）在可逆运行模式下（R-SOC）普遍存在电化学不对称性现象。本文通过实验研究发现，氢电极扩散阻抗及电解质欧姆阻抗同时是R-SOC性能及不对称性的显著影响因素。研究结果显示，采用大孔氢电极和薄膜隔离层显著提升了R-SOC性能并减小了不对称性，在750°C、50%H₂O和0.3 V偏压工况下，单电池的发电及电解电流密度分别达到了0.752和0.635 A?cm^-2，电流密度不对称度?j仅为0.117A?cm^-2。研究结果对于高性能氢电极支撑SOC单电池的结构设计、制备和可逆运行具有重要的参考价值。

关键词

可逆固体氧化物电池 / 电化学不对称性 / 氢电极扩散阻抗 / 欧姆阻抗 / 薄膜隔离层