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阳极负载电解质薄膜电池是近年来中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)研究的热点之一。本文研究发现La0.45Ce0.55O1.775 ( LDC ) 与La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O2.85(LSGM)有良好的化学相容性,可用作复合中温电解质。首次制备了阳极负载LDC-LSGM双层电解质型电池,其中LDC 层隔绝了NiO 与LSGM 的高温反应,LSGM 阻隔了LDC 的电子电导。电池以La0.6Sr0.4CoO3(LSC)为阴极时,因LSC 中Co 元素的高温扩散导致LSGM电解质的电导率和氧离子传递系数变化,LSGM 层的厚度影响电池的开路电压。当LSGM层厚度大于50 μm时,开路电压受Co元素扩散影响减弱,800oC时达到1.0 V以上。LDC 层厚度增加不能提高开路电压。在800℃的电池中,LDC 的电导率约为0.117 S/cm;LSGM 的电导率与厚度有关,小于50 μm时约为1.9 S/cm,100 200 μm之间时约为0.22 S/cm。LSGM 层的厚度为75 μm的双层电解质电池获得较为理想的开路电压和最大功率密度。考察了高混合导体LSC 和LDC 构成的复合阴极性能,发现LDC 抑制了LSC 的烧结,增大了三相反应界面,降低了极化电阻。同时,LDC 还抑制了阴极的Co向LSGM扩散。LDC 含量为50 wt. % 的复合阴极的极化电阻最小。采用Sm0.5Sr0.5CoO3(SSC)为阴极可以实现开路电压在112 h内基本稳定在1.045 V。本论文还考察了直接甲醇在Gd0.1Ce0.9O1.95(GDC)+Ni阳极上的性能。研究发现溶液中甲醇的体积比大于70%时,反应受热力学平衡控制而使阳极积炭,电池大电流工作有利于抑制积炭。