發(fā)布時(shí)間：2018-09-19 21:09

【摘要】：固體氧化物燃料電池是一種不受卡諾循環(huán)限制、將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的新型發(fā)電裝置。其具有高效率、環(huán)境友好、全固態(tài)結(jié)構(gòu)等特點(diǎn),并且適用于多種燃料氣體,因此成為近年來(lái)人們關(guān)注的焦點(diǎn)。電解質(zhì)則是整個(gè)固體氧化物燃料電池的核心部件,直接決定了固體氧化物燃料電池的工作溫度區(qū)間和輸出特性,甚至連接材料和電極材料也受制于電解質(zhì)。其中,由于鋯基電解質(zhì)幾乎滿足固體氧化物燃料電池對(duì)電解質(zhì)物理、化學(xué)、電學(xué)和機(jī)械性能的所有要求,因此成為固體氧化物燃料電池電解質(zhì)材料研究中應(yīng)用最多的材料。本文首先介紹了固體氧化物燃料電池的結(jié)構(gòu)及工作原理,系統(tǒng)闡述了鋯基電解質(zhì)材料的晶相結(jié)構(gòu)、離子導(dǎo)電原理,并重點(diǎn)分析了Y_2O_3穩(wěn)定ZrO_2,Sc_2O_3穩(wěn)定ZrO_2電解質(zhì)材料和其他鋯基電解質(zhì)材料的研究現(xiàn)狀。最后,本文對(duì)常用鋯基電解質(zhì)成型工藝方法進(jìn)行了總結(jié)分析。隨著中溫固體氧化物燃料電池技術(shù)的逐漸成熟及其商業(yè)化發(fā)展的穩(wěn)步推進(jìn),鋯基電解質(zhì)材料必將在21世紀(jì)綠色能源技術(shù)中發(fā)揮其不可替代的作用。
[Abstract]:Solid oxide fuel cell (SOFC) is a new type of power generation device which can convert chemical energy directly into electric energy without the restriction of Carnot cycle. Because of its high efficiency, environmental friendliness, all-solid structure, and suitable for various fuel gases, it has become the focus of attention in recent years. Electrolyte is the core component of the solid oxide fuel cell, which directly determines the operating temperature range and output characteristics of the solid oxide fuel cell, even the connecting material and electrode material are also subject to the electrolyte. Zirconium based electrolyte has been widely used in the research of solid oxide fuel cell (SOFC) because it meets almost all the requirements of physical, chemical, electrical and mechanical properties of solid oxide fuel cell (SOFC). In this paper, the structure and working principle of solid oxide fuel cell (SOFC) are introduced. The crystal phase structure and ionic conduction principle of zirconium based electrolyte are systematically described. The research status of Y_2O_3 stabilized ZrO_2,Sc_2O_3 stabilized ZrO_2 electrolyte materials and other zirconium based electrolyte materials were analyzed. Finally, the common zirconium-based electrolyte molding process was summarized and analyzed. With the development of medium temperature solid oxide fuel cell technology and its commercial development, zirconium based electrolyte will play an irreplaceable role in green energy technology in the 21st century.
【作者單位】： 北京有色金屬研究總院稀土材料國(guó)家工程研究中心有研稀土新材料股份有限公司;
【基金】：國(guó)家科技部科技支撐項(xiàng)目(2012BAB10B11)資助
【分類號(hào)】：TM911.4

【參考文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2251341