ABO3型钙钛矿结构材料是目前应用较多的阴极材料。最近对氢能源经济的 兴趣使得人们重新关注固体氧化物燃料电池（SOFC）成作为化石燃料替代能源。 SOFCs是能将化学能高效的转化为电能的电化学能量转换装置，同时还具有低污 染排放的优点。虽然具有这些优势，传统的SOFC在高温（大于1000℃）运行时 会导致材料之间不匹配和高成本问题。为此，最近的研究致力于发展工作温度在 500到700℃的中温SOFC。然而，中温SOFC的实际运用遇到了两大主要困难，包 括氧离子的低传导能力和催化反应不足的问题，这些问题都是因为降低了工作温 度。在中温SOFC的实验和发展的领域，为了实现中温SOFC的成功表现人们对以 下两个重要的领域投入了相当大努力：提高电解质的离子电导率和减少电极的极 化阻抗。

这两种方法被广泛的运用于提高离子电导率，例如使用Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC) 和 Ce0.9Gd0.1O1.95 (GDC),作为替代电极，或者促进阴极的催化反应。一种催进催 化反应的策略是使用离子和电子混合导电的材料（MIEC），这种材料具有包含 Mn，Fe，Co，和Ni的钙钛矿结构，比如Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3+δ (BSCF), Pr1-xSrxCoO3 (PSC), Sm0.5Sr0.5CoO3 (SSC), and La1-xSrxCo1-yFeyO3-δ (LSCF)。这些MIEC材料 不仅具有高的氧的渗透率和电催化行为，而且还可以促进三相边界想整个阴极—

气体界面的延生，这一切都极大的提高了阴极的电化学性能。 许多团体最近研究了具有一般公式为层状钙钛矿氧化物的一般化学式

AA’B2O５＋d。因为他们提供了许多比那些ABO3型简单的钙钛矿氧化物更高的化

学扩散和表面交换系数。这些边界结构减少了AO层的氧的结合力，还为离子在 晶体间的运动提供了通道，这些都提高了氧离子扩散和表面氧交换能力。 LnBaCo2O5+δ (Ln＝ La, Pr, Nd, Sm, and Gd) (LnBCO)混合物众所周知是一种层状 钙钛矿型复合氧化物，即使在低于500℃以下，它仍然具有高的离子和电子混合 导电能力和氧的快速传递能力，它还能提供高的氧还原反应的催化活性（ORR）。 高浓度游离的氧是使氧离子在体内具有高的扩散率和高的表面氧还原反应的原

因。最近Choiet  等人提出了一种崭新的阴极材料——PrBa0.5Sr1.5Fe0.5O5+（δ   PBSCF）。

用Sr和Fe一起部分取代Ba和Co，不仅提高了材料的电子导电能力，而且还提高 了化学和热力学相容性。尤其是铁替代了提高了氧离子的扩散系数，氧还原反应 和阴极的稳定性，因为增加了金属-氧结合能，减少了热膨胀。因此优化共同取 代而不是唯一取代可能导致对阴极材料的电化学性能和长期的热力学稳定性产 生共同的影响。

基于显著扩大电化学反应区域这样目标，包含一个阴极和离子导电材料的混 合阴极，比如PBSCO-GDC,SmBaxSr1-xCo2O5+δ (SBSCO)-GDC, NdBa0.5Sr0.5Co2O5+δ(NBSCO)-GDC, SSC-SDC, La0.5Sr0.5MnO3(LSM)等材料的研究文献综述

引起了广泛的关注。离子导电相和MIEC电极的结合可以促进电化学反应，因为 它为氧还原反应提供了额外的三相边界。Kim 等人.报道称NBSCO和GDC的混合 阴极比纯的NBSCO展现出一种低的表面极化阻抗。作者提供了电子导电阴极， MIEC阴极，MIEC—GDC混合阴极的氧还原机制。混合阴极的电化学反应区域 可以被划分为3个方式：电解质，阴极，气体的相接触的三相边界区域，纯MIEC 表面的两相边界区域和阴极内部的GDC。

烧结工艺也是一个影响材料微观结构演化，晶粒生长和致密化的重要的工艺 参数。总的来说，高温烧结促进电极的晶粒尺寸长大，而这反过来减少了固体—— 气体的表面，结果导致了高的极化阻抗。然而电极粒子需要足够高的温度（至少 800℃）来维持电极的表面。因此，包含好的粒子的阴极和合适附着物的电解质 取决于烧结温度。 中低温SOFC阴极LnBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+δ电化学性能研究(4):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_77020.html