优化双层电解质厚度比以提高低温固体氧化物燃料电池的性能

低温固体氧化物燃料电池（LT-SOFCs）的双层电解质通过降低欧姆面积特定电阻（ASR）和提高混合离子/电子导电（MIEC）型电解质（例如，GDC）的开路电压（OCV），具有更高的功率密度的潜力。然而，优化双层电解质厚度比对于在低温（650 °C–500 °C）下实现高功率密度至关重要。在此，我们系统地研究了GDC/YCSB双层厚度比对阳极支持的LT-SOFCs的影响。在所有情况下，双层的最大功率密度（MPD）高于基于单层GDC的电池，并且欧姆ASR值降低。具体而言，基于GDC(20 μm)/YCSB(12 μm)双层电解质的SOFC在650 °C时实现了约1 W cm −2 的高MPD，比在湿氢燃料下运行的单层GDC基SOFC（0.64 W cm −2 ）高出62%。这种增强得益于O一OCV提高9.3%和欧姆ASR值降低36%。双层电解质SOFC的欧姆ASR值降低是由于YCSB/GDC界面处较低的pO 2导致的GDC电导率提高，这在优化双层电解质的厚度比以实现更高功率密度的LT-SOFCs时必须考虑。