《表2 SOFC主要材料：混合电导钙钛矿材料高温电化学应用前沿》

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《混合电导钙钛矿材料高温电化学应用前沿》

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目前，已发展的具有抗积碳、耐硫性能的阳极材料主要有两类：一类是Cu/CeO2基阳极，研究表明，其具有很好的抗积碳性能[34]。然而Cu基阳极具有很明显的缺点：1）催化活性低，Cu基本上不具备催化活性，只提供电子导电作用；2）稳定性低，Cu熔点较低（1085oC)，700oC就容易烧结，导致阳极微观结构变差。另一类研究热点材料是氧化物陶瓷阳极，特别是钙钛矿结构的混合电导阳极材料，如La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3-δ[35]，Sr2Mg1-xMnxMoO6-δ[36]，La0.3Sr0.7TiO3-δ[37]等。此类材料具有很好的抗积碳或耐硫性能，但是催化活性一般小于镍基阳极。通过Ni修饰钙钛矿材料在一定程度上提高了钙钛矿阳极Sr2Fe1.5Mo0.5O6-δ（SFM）的催化性能[38]，但是修饰后的阳极稳定性仍值得探讨。中国矿业大学（北京）燃料电池研究中心与美国南卡罗莱纳燃料电池中心团队，提出了在钙钛矿基体中高温原位析出纳米颗粒的方法，开了发以Pr0.4Sr0.6Co0.2Fe0.7Nb0.1O3-δ（PSCFN)[39]和La0.4Sr0.6Co0.2Fe0.7Nb0.1O3-δ（LSCFN)[40]为代表的系列新型抗积碳钙钛矿陶瓷阳极，原位析出的金属纳米颗粒有效地提高了阳极的性能，并且对碳氢燃料有一定的催化活性，先后被引用发表在Nature Materials等国际期刊。因此，通过高温原位析出纳米颗粒，提高钙钛矿氧化物阳极的催化活性，同时保证抗硫耐积碳稳定性，是目前研究的热点。SOFC主要材料种类见表2。