题目：中温固体氧化物燃料电池金属连接极涂层材料的研究

固体氧化物燃料电池（SOFC）具有能量转换效率高、环境友好和燃料适应性广等优点，是举世公认的高效、绿色能源转换技术。金属连接材料因其较高的电子电导率、廉价易加工等优点已广泛应用在中温固体氧化物燃料电池中。然而在SOFC操作温度下，金属连接极易发生氧化和Cr挥发等问题，严重影响了电池堆性能。因此，有必要对其表面进行抗氧化涂层的制备与研究。本研究探索了Ni-Cu-Mn体系新型涂层材料。通过涂层材料的选择、结构设计、以及多种合成方法的制备和工艺的优化，获得具有高性能的抗氧化涂层材料。并从结构稳定性、热膨胀性能、导电性能等多方面进行了考察，取得了如下研究结果：开发新型抗氧化涂层材料Ni0.6Cu0.4Mn2O4，该材料具有稳定的相结构、高电子电导率、与SS410合金较匹配的热膨胀系数。并与常用的阴极粉体锰酸镧锶（La0.8Sr0.2MnO3，LSM）及铁钴锶镧（La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3，LSCF）具有良好的化学相容性。通过溶液燃烧法和共沉淀结合超临界干燥法制备了Ni0.6Cu0.4Mn2O4粉体，并对粉体的制备工艺进行了优化研究。采用丝网印刷技术在SS410合金上涂覆Ni0.6Cu0.4Mn2O4保护涂层材料。采用氧化增重法、SEM/EDX、四探针法分别对SS410合金及其涂覆抗氧化涂层后样品的高温氧化速率、微观形貌、Cr的挥发性和面积比电阻(Area Specific Resistance, ASR)进行了研究。结果表明，通过丝网印刷法可在合金表面制备出连续、致密的抗氧化涂层，且涂层在循环氧化过程中与合金基底结合牢固，没有出现剥离脱落现象。涂覆Ni0.6Cu0.4Mn2O4涂层后，在850 oC下SS410合金的氧化速率（kg）降低了1个数量级，经500 h其面积比电阻（ASR）由未涂层的90 mΩ•cm2降到了25 mΩ•cm2 以下，极大地提高了合金的高温抗氧化性能及电导性能。