溶胶凝胶法制备Ce0.8Y0.2-xSrxO2-δ电解质材料及其性能研究
来源期刊：稀土2016年第2期
论文作者：田长安 王春阳 季必发 刘家丰
文章页码：9 - 14
关键词：溶胶凝胶法;电解质;CeO2;双掺杂;电导率;
摘 要：采用溶胶-凝胶法制备了固体氧化物燃料电池（SOFCs）电解质材料Ce0.8Y0.2-xSrxO2-δ（x=0.00、0.02、0.04、0.06、0.08）,并通过红外光谱、热重-差示扫描量热分析、X射线衍射、扫描电镜、交流阻抗等对试样进行分析表征。结果表明,采用溶胶-凝胶法经700℃煅烧所得粉体呈现单相立方萤石结构,平均晶粒尺寸在8 nm19 nm之间;溶胶-凝胶法制备的Ce0.8Y0.2-xSrxO2-δ具有较高的烧结活性,经1400℃烧结2 h后材料的相对密度均大于98%。电化学性能研究显示,Y、Sr双掺杂能提高CeO2基电解质的电性能,其中Ce0.8Y0.16Sr0.04O1.88在中温条件下具有良好的离子导电率、适中的电导活化能。Ce0.8Y0.16Sr0.04O1.8在800℃时的离子电导率为0.039 S/cm,电导活化能为0.86 eV。
田长安1，王春阳1,2，季必发1,3，刘家丰1
1. 合肥学院化学与材料工程系2. 安徽工业大学材料科学与工程学院3. 中国科学技术大学纳米科学技术学院
摘 要：采用溶胶-凝胶法制备了固体氧化物燃料电池（SOFCs）电解质材料Ce0.8Y0.2-xSrxO2-δ（x=0.00、0.02、0.04、0.06、0.08）,并通过红外光谱、热重-差示扫描量热分析、X射线衍射、扫描电镜、交流阻抗等对试样进行分析表征。结果表明,采用溶胶-凝胶法经700℃煅烧所得粉体呈现单相立方萤石结构,平均晶粒尺寸在8 nm19 nm之间;溶胶-凝胶法制备的Ce0.8Y0.2-xSrxO2-δ具有较高的烧结活性,经1400℃烧结2 h后材料的相对密度均大于98%。电化学性能研究显示,Y、Sr双掺杂能提高CeO2基电解质的电性能,其中Ce0.8Y0.16Sr0.04O1.88在中温条件下具有良好的离子导电率、适中的电导活化能。Ce0.8Y0.16Sr0.04O1.8在800℃时的离子电导率为0.039 S/cm,电导活化能为0.86 eV。
关键词：溶胶凝胶法;电解质;CeO2;双掺杂;电导率;
