微管式固体氧化物燃料电池阳极微结构及其性能

利用相转化纺丝法制备了Ni O-YSZ中空纤维,在其外表面负载YSZ膜1450℃共烧后形成YSZ/Ni O-YSZ双层中空纤维。阳极孔结构通过芯液(N-甲基砒咯烷酮(NMP)+乙醇)中溶剂NMP的含量来控制。当NMP含量从0、30wt%、50wt%、70wt%增加到100wt%时,阳极的孔结构由指状孔/海绵孔/指状孔三明治结构逐渐成为贯通的指状孔结构,电解质膜致密性、还原后的双层中空纤维的机械强度、阳极电导率逐渐减小,而孔隙率则增加。多孔的阴极Ag涂敷于致密的电解质膜外表面构成微管SOFC。H2/空气微管SOFC的浓差极化随着指状孔长度的增加而减小,当NMP含量为70wt%时,输出性能最佳,最大功率密度为662 m W/cm2(800℃),此时极化阻抗最小。