最佳化NiO-YSZ的陽極在固態氧化物燃料電池上的應用

陽極為影響固態氧物化物燃料電池性能的重要因素，而一般最常用在固態氧化物燃料電池的陽極為NiO-YSZ，本篇研究的目的是要製備出一個性能最佳以NiO-YSZ為陽極的固態氧化物燃料電池。首先從合成NiO-YSZ粉體開始，用了四種不同的化學方法合成，燃燒法、共沉澱法、凝膠-溶膠法和 水熱法，並且利用XRD分析判定結構，以選出最好的合成粉體方法。之後再從改變NiO與YSZ的比例、陽極孔隙率、陽極厚度、電解質厚度、共壓時的壓力以及陰極這些條件來製備出最佳化電池，並拿去做SEM的檢定與電化學測試測性能。研究結果顯示製備NiO-YSZ陽極粉體最好的方法為燃燒法，用燃燒法合成出來的粉體蓬鬆，顆粒大小分布均勻，產量高，重要的是易於共壓操作。最佳的電池為NiO與YSZ比例為60、陽極孔隙率10%、陽極厚度為500 mg、YSZ電解質厚度為8 mg、共壓壓力為10 MPa以及網版印刷LSM於陰極，而最大功率為在800°C時達到0.62 w/cm^2。