摘要：固体氧化物电池因其高效能量转换及低污染排放的特点，成为能源领域的研究热点。然而燃料极支撑固体氧化物电解池（SOEC）在电解CO2时面临传质极化大和电解性能有待提高等问题。本研究提出微观结构优化与材料双改性策略显著提升了SOEC在CO2电解模式下的性能，通过对电极支撑体共流延过程中对功能层引入4%淀粉作为造孔剂，有效降低了传质阻力，使电解电流密度在750 ℃、1.6 V条件下提升至0.64 A·cm–2；同时采用溶胶–凝胶法合成Ce0.8Gd0.15Ni0.05O2并浸渍至燃料极，经还原处理后形成均匀分布的金属镍颗粒。电化学测试表明，改性电池在1.1 V和1.6 V下的电解电流密度分别进一步提高了58%和64%。X射线光电子能谱分析显示，第二活性相的修饰显著提高了电极材料氧空位浓度的增加，进一步促进了电解过程中氧离子传导。改性后电池在100 h长期测试中表现出良好的电压稳定性，为提升SOEC性能提供了有效的设计思路。
文章目录
1 实验
1.1 共流延制备半电池
1.2 Ce0.8Gd0.15Ni0.05O2材料的制备及浸渍
1.3 电解池器件的制备
1.4 电化学测试
1.5 样品的表征
2 结果与讨论
2.1 燃料极微观结构优化
2.1.1 燃料极加入不同含量造孔剂的微观结构
2.1.2 燃料极功能层加入不同含量造孔剂的电化学性能对比
2.2 燃料极活性位点改性
2.2.1 改性材料的结构表征
2.2.2 电化学性能测试
2.2.3 性能增强原理分析
3 结论
