摘要: 固体氧化物电解池（Solid Oxide Electrolysis Cell, SOEC）作为一种高效的能量转化装置，可将富余电力转化为氢能，具有广阔的应用前景。然而在SOEC实际运行中，由于H2O分子体积远大于H2分子，使得H2O分子在传统的阴极结构中的传质效率下降，从而降低电解性能，因此提升水蒸气的传质效率对其性能提升具有重要意义。为提升水蒸气的传质效率，对电池结构进行了专门的设计；采用梯度孔结构的阴极，结合新型空气极材料，以Sc稳定的氧化锆（ScSZ）作为电解质制备得到了大面积SOEC单电池，并以单一孔径结构的阴极单电池作为对照组，对两种结构的阴极单电池的电解性能进行测试表征。结果表明在750℃时相同含量水蒸气下单一孔径阴极单电池的电解性能均低于阶梯孔阴极单电池的电解性能：在750℃@1.3 V-80%H2O下10 cm×10 cm大面积单电池上，前者电解功率为32 W,后者40.2 W,即阶梯孔结构阴极的设计提升了电解性能。