固体氧化物燃料电池的电极材料及其科学问题

燃固体氧化物燃料电池（SOFC）是一种高效、环境友好的能源转换装置，国际上为此投入大量研发力量，并取得了巨大进展。但是电极材料的综合性能仍然达不到SOFC的实用化要求，即阴极不能同时具有高的热稳定性、抗热震和电催化活性等特性，阳极也不能同时实现抗积碳、高的电催化活性、电导率和稳定性等性能。本项目拟研究电极新构型和探索电极新材料，以提高电极的综合性能。首先提出一种由纳米催化层和（亚）微米多孔介质层复合而成的电极新构型，这种构型不仅可以应用到阴极上，也可应用到阳极上，采用适宜的电极材料还可以分别实现它们各自的综合性能；其次拟探索氧化铋基阴极新材料和研究钙钛矿型氧化物阳极。研究电极材料的输运性能、电极的微结构、组成和电催化活性等的相互关系，并发展电极材料的制备科学，评估和研究新型电极及其组成的电池在热震等苛刻条件下的电催化性能和稳定性，为发展SOFC提供科学依据和技术支撑。