《表2 SBCFO不同温度下的氧表面交换系数K和体扩散系数D》

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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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阴极材料的氧表面交换系数K和体扩散系数D是评价阴极材料催化氧分子还原反应和氧离子传输性能的两个重要参数，本实验通过电导弛豫法获取材料的K和D值[24–25]，结果如图7所示。SBCFO材料的电导率达到平衡所需的时间随着温度升高而减小，对各个温度的弛豫曲线进行拟合可得各温度下的K和D值（见表2）。拟合所得SBCFO阴极的氧表面交换系数和体扩散系数分别达到10–3～10–4 cm/s和10–6 cm2/s数量级，表明该材料的氧表面交换速率和体扩散速率都较快，SBCFO阴极具有较好的电化学性能。作K和D的Arrhenius曲线（图8），可分别计算出氧表面交换和体扩散过程的活化能分别为1.57 eV和0.68 eV。SBCFO双钙钛矿阴极具有独特的层状结构，在Sm–O层内存在大量氧空位，有利于氧离子的快速迁移，因此氧离子的迁移活化能较低。本实验测得的氧体扩散系数活化能与通过第一性原理计算所得的双钙钛矿阴极氧离子迁移活化能数值接近，介于纯钴基和纯铁基材料之间[26]。