中低温高电导率CeO2基电解质的研究进展.pdfVIP

· 140 · 材料导报A：综述篇 2013年 6月(上)第27卷第6期 中低温高电导率 CeO2基 电解质的研究进展 黄 金 ，王延忠 ，苏庭庭 ，刘 炜 ，胡保全 ，杨金龙 (1 中北大学材料科学与工程学院，太原 030051；2 清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室，北京 100084) 摘要 综述了中低温下高电导率CeOz基电解质材料研究的必威体育精装版进展，重点评述了双掺杂和纳米复相提升 Ce02基电解质材料电导率和抑制电子电导的机理，并指出了未来Ce02基电解质材料的发展方向。 关键词 CeOz基电解质 双掺杂 复相电解质 电子电导 中图分类号：TM911．4 文献标识码：A TheDevelopmentofCeO2basedElectrolyteswithHighIonicConductivityat Intermediate-to-low Temperature HUANGJin，WANGYanzhong，SU Tingting，LIU Wei，HUBaoquan ，YANGJinlong (1 SchoolofMaterialsScienceandEngineering，NorthUniversityofChina，Taiyuan030051；2 StateKey LaboratoryofNewCeramicsandFineProcessing，TsinghuaUniversity，Beijing100084) Abstract Thenew developmentsofCe02一basedelectrolytesarereviewed，especiallytheenhancedmechanism ofionicconductivityofdoubleddopingandCe02一basedcompositeelectrolyte，andthedevelopmenttrendsofCe02一 basedelectrolytesareproposed． Keywords Ce02一basedelectrolyte，doubledoping，compositeelectrolyte，electronicconduction 身结构和性能的限制很难进一步改善，而最近报道的双掺杂 0 引言 和复相电解质(异相掺杂)可以大幅提升 CeO 基电解质材料 固体氧化物燃料电池 (Solidoxidefuelcells，SOFCs)是 的性能。双掺杂是指利用两种元素分别取代 Ce离子提高离 一 种直接将燃料中的化学能高效、环境友好地转化成 电能的 子电导率和抑制 电子 电导，如 Ce0．8(ado．2一Smx)01．9oIs]、 全固态化学发电装置，其广阔的应用前景受到了人们的高度 Ce0 Smo ． 8一 ． 2C 02一a[。]和 Ce1一Ca．Mg,O2一[]等。CeO2基 关注，被誉为最有前景的新能源技术之一 。然而 ，目前用于 复相 电解质是指以掺杂 Ce02作为基体相，通过引入第二相 SOFCs的电解质材料在中低温下电导率都非常低 ，这导致需 提高离子电导率，如 SDC／(Li—Na)2CO。_8]、Ceo-8God．。5Yo．5一 要较高的工作温度(800~i000℃)才能满足其实用要求。如 O1 (GYDC)／(Li_Na)2COaM 等。 ． 此高的工作温度增加了材料选择难度和制造成本，缩短