李萍 a,b 杨琪玉 a 曾婧 a 张然 a 陈秋燕 a 闫飞 * ,a,b ( a 华北电力大学(保定) 环境科学与工程系 河北保定 071003) ( b 河北省燃煤电站烟气多污染物协同控制重点实验室 华北电力大学(保定) 河北保定 071003) 摘要 可逆固体氧化物电池(RSOC)表现出优异的热力学和动力学性质, 被认为是一种很有前途的能量转换装置. 制备 了两种 RSOC 电极材料 La0.6Sr0.4Fe0.8Co0.2O3 (LSFC)和 La0.6Sr0.4Fe0.8Co0.2F0.1O2.9 (F0.1-LSFC), 对比了 F 掺杂对电池放电 和电解性能的影响并对电极表面动力学反应进行探究. 研究表明 F 掺杂可降低 B 位元素价态、 提高材料氧空位浓度, 进 而提高电池性能. 700 ℃, 30%H2O/H2 燃料下, 由 F0.1-LSFC 组成的 RSOC 的最大功率密度为 234.3 mW•cm −2 , 约为 LSFC 组成的 RSOC 的 1.7 倍. 并且在 1.3 V 下, 由 LSFC 和 F0.1-LSFC 组成的 RSOC 的电流密度分别为-245.6 和-417.9 mA•cm −2 . 此外, 通过电极表面动力学分析发现, 对于氢氧化反应(HOR), F0.1-LSFC 电极反应 的速度控制步骤(RDS)主 要是电荷转移反应, 而 LSFC 电极反应的 RDS 主要是氢气的吸附和解离反应; 对于氧还原反应(ORR), RDS 是吸附的氧 原子还原成 O − .