《表3 SBCFO/LSGM/SBCFO对称电池极化阻抗》

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《固体氧化物燃料电池双钙钛矿SmBaCoFeO_(5+δ)阴极材料的结构与性能》

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图9为SBCFO/LSGM/SBCFO对称电池阴极的SEM照片。从图9可见，SBCFO阴极具有良好的孔隙结构，有利于氧气的迁移扩散。阴极颗粒细小均匀，颗粒粒径在1～2μm左右，颗粒之间结合紧密，SBCFO阴极与LSGM电解质的界面结合良好。图10a为SBCFO/LSGM/SBCFO对称电池极化阻抗谱，可以看出对称电池极化阻抗曲线由1个小的高频弧和1个大的低频弧构成，因此采用LRO（QHRH）（QLRL）拟合电路对SBCFO的极化阻抗谱进行拟合。图10a中Ohmic阻抗RO被扣除以更好地对比不同温度下极化电阻的变化规律，直观地看出，SBCFO样品的半圆弧随温度上升而逐渐减小，在700、750、800、850℃下，空气（50 mL/min）气氛中，拟合所得极化电阻分别为0.210、0.100、0.054、0.032Ω?cm2，表现出较低的极化阻抗值。图10b为高/低频弧极化电阻的Arrhenius曲线，可以看出高频阻抗RH和低频阻抗RL均随着温度的上升而下降，表明所对应的电极反应为热激发过程，其活化能分别为1.227和1.042 eV。表3为对称电池SBCFO/LSGM/SBCFO在各温度下阻抗谱的拟合结果。从表3可以看出，低频弧RL远远大于高频弧RH，且极化阻抗主要由低频阻抗贡献。从高、低频弧的电容数值可知，SBFCO的高频特征电容CH处在10–2～10–1 F/cm2数量级，特征频率fH处在103～104 Hz范围，表明该过程可能对应电荷转移过程。低频弧的电容CL与特征频率fL的数量级分别为10–1～100 F/cm2和100～10 Hz，表明该过程可能与氧分子在电极表面的解离过程相关。