本文選題：固體氧化物燃料電池 + 氧離子導(dǎo)體��； 參考：《硅酸鹽學(xué)報》2017年11期

【摘要】：固體氧化物燃料電池(SOFC)也稱為陶瓷燃料電池,其關(guān)鍵組成電解質(zhì)、陰極和陽極均為陶瓷氧化物材料。致密電解質(zhì)薄膜材料是核心,主要是(純)氧離子導(dǎo)體,其電導(dǎo)率依賴于氧化物中的氧離子空位傳導(dǎo),氧空位主要來源于氧化物中低價金屬離子摻雜;工業(yè)上主要使用螢石結(jié)構(gòu)Y_2O_3摻雜的ZrO_2(YSZ)和Sc_2O_3摻雜的ZrO_2(ScSZ),更高氧離子電導(dǎo)率的材料包括摻雜的CeO_2、δ-Bi_2O_3和摻雜的LaGaO_3鈣鈦礦材料,有望在中低溫下使用。電極都是多孔陶瓷材料,同時具有氧離子傳導(dǎo)和電子傳導(dǎo)性能。工業(yè)上陽極主要采用Ni-YSZ多孔金屬陶瓷,具有混合離子電子導(dǎo)電性(MIEC)的鈣鈦礦材料是現(xiàn)在的研究熱點。工業(yè)上陰極材料主要是摻雜LaMnO_3和YSZ復(fù)合陶瓷,在高溫下具有良好的電化學(xué)性能和穩(wěn)定性;中高溫范圍內(nèi)被認可的材料是摻雜LaFeO_3基鈣鈦礦材料,以La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8)O_3-δ為代表,具有良好的電化學(xué)活性和穩(wěn)定性;優(yōu)化材料組分和結(jié)構(gòu)仍然是陰極材料的研究重點,也是SOFC領(lǐng)域必須突破的重要方向。
[Abstract]:Solid oxide fuel cell (SOFC) is also called ceramic fuel cell. Its key component electrolyte, cathode and anode are ceramic oxide materials. Dense electrolyte thin film material is the core, mainly is (pure) oxygen ion conductor, its conductivity depends on the oxygen ion vacancy conduction in the oxide, the oxygen vacancy mainly comes from the low valence metal ion doping in the oxide; In industry, the fluorite structure is mainly used for the use of the fluorite structure: Ys _ s _ 2O _ 3-doped ZrO _ 2S _ (ZZ) and ScS _ 2O _ 3 doped ZrO _ 2 / S _ (ZZ), and the materials with higher oxygen ion conductivity include the doped CEO _ (2), 未 -BiBi _ 2O _ 3 and doped LaGaO _ 3 perovskite materials, which are expected to be used at medium and low temperatures. The electrodes are porous ceramic materials and have the properties of oxygen ion conduction and electron conduction. Ni-YSZ porous cermet is the main anode in industry, and the perovskite material with mixed ion electron conductivity (MIEC) is a hot research topic. The cathode materials in industry are mainly LaMnO _ 3 and YSZ composite ceramics, and have good electrochemical performance and stability at high temperature. It has good electrochemical activity and stability, and the optimization of material composition and structure is still the focus of cathode materials, and it is also an important direction in the field of SOFC.
【作者單位】： 清華大學(xué)熱能工程系電力系統(tǒng)及發(fā)電設(shè)備控制和仿真國家重點實驗室;清華東莞創(chuàng)新中心;
【基金】：國家重大研發(fā)計劃(2017YFB0601903) 北京市百名領(lǐng)軍人才項目(Z151100000315031) 山西省科技廳項目(MD2014-08) 東莞市引進創(chuàng)新科研團隊(201460720100025) 清華大學(xué)自主科研計劃(2015THZ0)
【分類號】：TM911.4

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本文編號：2034820