М. А. Звёздкин, М. А. Конопелько, И. В. Звездкина, А. С. Толкачева,
А. Е. Язев, А. А. Панкратов.
АННОТАЦИЯ
Исследован новый катодный материал на основе LaLi0.15Co0.125Fe0.725O3 для топливного элемента с расплавленным карбонатным электролитом. Установлено, что морфология порошков оксида, синтезированного по твердофазной технологии из оксидов и карбонатов исходных компонентов, имеет вид гладких пластин, что не благоприятно для формирования эффективной пористой структуры газодиффузионного электрода. Показано, что морфология порошков может быть улучшена механической обработкой в одну стадию в планетарной мельнице. Подобран режим обработки, позволяющий получить порошки с требуемым бимодальным распределением гранулометрического состава. Исследовано влияние режима обработки катодного порошка на электрохимическую активность пористого газодиффузионного электрода. Исследовано влияние анодной лиофильной добавки Al2O3 на вольт-амперные характеристики топливных ячеек с новым катодным материалом. Определенные оптимальные степени заполнения ячейки электролитом для всех комбинаций катодных и анодных материалов расположены в достаточно узком диапазоне 1.12–1.18. Удельная мощность топливной ячейки с лучшим образцом газодиффузионного катода из LaLi0.15Co0.125Fe0725O3 составила 154 мВт/см2 при токе 225 мА/см2, что хуже характеристик традиционного катодного материала из NiO 210 мВт/см2. Поскольку определенные ранее токи обмена на плотных полностью погруженных электродах были выше для LaLi0.15Co0.125Fe0725O3, чем для NiO, сделан вывод, что морфология новых газодиффузионные электродов требует дополнительной оптимизации.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:
карбонатный расплав, топливный элемент, перовскит, феррит лантана, восстановление кислорода, электрохимическая активность, газодиффузионный электрод.
DOI: 10.31857/S0235010620060146