空军工程大学学报

作者：杨斐然1,周青军2,李泽朋1,杜明润1,卜凡星1

单位：1.中国民航大学理学院，天津，300300；2.上海理工大学理学院，上海，200093\

关键词：新能源材料;固体燃料电池;钙钛矿;掺杂;LaFeO3;阴极性能

基金：天津市自然科学基金（20JCZDJC00160，21JCQNJC00820）;天津市教委科研计划重点项目（2019ZD19）；中国民航大学实验技术创新基金（2022CXJJ91）;中央高校科研业务费（3122017073）

双碳目标背景下，新能源材料与技术开发是绿色能源发展面临的主要课题之一，中低温下Fe基钙钛矿结构阴极材料是固体燃料电池阴极材料的潜在热点材料。利用固相反应法，以La0.5Ba0.5FeO3为基质材料，Ca离子以掺杂方式替换部分Ba原子，实现Ba、Ca双离子比例调节，合成了La0.5Ba0.5xCaxFeO3(x=01,025, 04,05) 系列阴极材料，对其相结构、热膨胀行为、导电性、电催化活性及电池性能进行了系统研究。样品整体为立方钙钛矿结构。La0.5Ba0.5-xCaxFeO3与电解质的热膨胀系数具有良好的热匹配性，La0.5Ba0.1Ca0.4FeO3呈现最大电导率187.7 S/cm。Ca元素掺杂大大提高了La0.5Ba0.5-xCaxFeO3作为电极的电池输出功率密度，且输出功率密度较为稳定，800 ℃时峰值功率密度达到595 mW/cm2。Ca离子的掺杂对La0.5Ba0.5-xCaxFeO3阴极材料性能起到促进作用，是中温固体燃料电池阴极候选材料。

来源：2023年第6期

《空军工程大学学报》期刊编辑部

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