《表1 NMO材料与其他阴极材料的电化学性能对比》

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《NiMn_2O_4尖晶石氧化物阴极的制备及电化学性能研究》

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制备了以NMO为阴极的阳极支撑SOFC单体电池，并对其阴极/电解质截面进行了SEM表征，如图4（g）所示。可以看出，SSZ电解质致密无贯通孔，阴阳极的反应气体不会以分子的形式通过电解质到达另一端，电池工作中不易产生漏气的情况。此外，通过丝网印刷得到的NMO阴极层疏松多孔，有助于氧气在阴极界面的扩散，并且NMO阴极与SSZ电解质接触良好，为电极ORR反应提供了充足的三相反应界面。图4（h）是单体电池在650～800℃的I-V和I-P曲线。可以看出，各温度下的开路电压（open-circuit voltage，OCV）均在1.05 V以上，这说明电池结构密封不漏气。单体电池在800、750、700和650℃时的最大功率密度分别为864.9、616.9、421.9和220.9 mW·cm-2。表1列出了一些阴极材料在800℃时的极化阻抗值以及最大功率密度，通过对比发现，NMO阴极材料具有较高的ORR活性，在IT-SOFCs领域具有广阔的应用前景。通过图4（i）可以看出，单电池NiO-SSZ|SSZ|NMO在750℃、0.75 A·cm-2恒流密度下能够保持40 h电压无明显下降，说明NMO阴极材料具有良好的化学稳定性。