铈酸钡基质子导电SOFC电解质的研究(4)_毕业论文

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铈酸钡基质子导电SOFC电解质的研究(4)

在CO2下形成BaCO3,通过在TGA中的7.7%的重量增加而看到。另外,在BaCeO3中添加Zr需要〜1550℃的高烧结温度,尽管湿化学制备路线和烧结助剂可以帮助克服这个问题。此外,BaCeO3中的Zr掺杂导致H+传输的活化能增加。文献研究表明,随着B位元素的电负性增加,化学稳定性以如下顺序增加:铈酸根/锆酸根/锡酸根/铌酸根/钛酸根[11]。也已经报道,B位点和A位点阳离子的电负性之间的差异越小,质子缺陷的稳定性越大。在热力学上,SrCeO3对二氧化碳比BaCeO3更稳定,在A位置的Sr掺杂显示提高BaCeO3在水下的化学稳定性。

1.2质子导电的固体氧化物燃料电池(SOFC)的简述

1.2.1质子导电的固体氧化物燃料电池的结构及其工作原理

我们知道,质子导电类型的固体氧化物燃料电池(SOFC)主要的组成部分有:电解质材料、阳极、阴极以及连接体等材料组合而成。对于燃料电池的电解质材料,它主要是一类具有较高的离子导电,且有较低的电子电导的氧化物,它的致密性很好,同时也要求它在化学性质上要与电极材料相容,电解质本身也不发生内部扩散,也跟相邻的元件的热膨胀系数形成匹配。对于固体氧化物燃料电池(SOFC)而言,它的核心组成部分是电解质材料。电解质材料除了要求强的机械强度、好的致密性之外,同时还要求它保持一定的运输H+的速率[12]。

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