2。4阳极氧化时间对钙、钆共掺杂氧化铈薄膜厚度的影响 10

2。5 Gd浓度与温度对钙、钆共掺杂氧化铈薄膜电导率的影响 10

2。6 热处理温度对钙、钆共掺杂氧化铈薄膜晶型结构的影响 11

2。7 钙、钆共掺杂氧化铈薄膜的微观形貌 11

3 结果与讨论 12

3。1阳极氧化温度对钙、钆共掺杂氧化铈薄膜厚度的影响 12

3。2阳极氧化时间对钙、钆共掺杂氧化铈薄膜厚度的影响 12

3。3 Gd浓度与温度对钙、钆共掺杂氧化铈薄膜电导率的影响 13

3。4 热处理温度对钙、钆共掺杂氧化铈薄膜晶型结构的影响 16

3。5 钙、钆共掺杂氧化铈薄膜的微观形貌 18

4 结论与创新点 19

致谢 20

参考文献 21

1 前言

从古至今，能源的开采和使用在人类社会的发展中扮演了一个重要的角色，也可以说没有能源的开采和使用，就没有如今人类社会的繁华昌盛。但是，人类使用历史最悠久、消耗量最大的化石能源正在以不可逆转的态势减少，甚至可能在未来几十年内面临枯竭。此外，传统化石能源的开采和消耗已经对大气、土壤、水质、生态产生了严重的破坏和污染，甚至造成温室效应、地下水的污染、土壤的盐碱化、土地沙漠化的急剧加速、臭氧层空洞等很难将其修复如初的环境变化。

因此，找寻优质且环境友好的能源是必要且迫切的。在能源的研究和发展中，燃料电池因其高效率、低污染的能量形态转换得到了广泛的关注和重视[1]。本质上来说，燃料电池是一种电化学发电装置，其发电的方式为将电池内部储存于氧化剂、燃料中的化学能转变为所需的电能。根据燃料电池所使用的电解质不同，我们可以将燃料电池的类型划分为：熔盐碳酸盐燃料电池（MCFC）、碱性燃料电池（AFC）、磷酸盐酸性燃料电池（PAFC）、质子交换膜燃料电池（PEMFC）和固体氧化物燃料电池（SOFC）。这五种燃料电池都有各自的优点和缺点[2]-[4]。其中，碱性燃料电池的工作温度最低；熔盐碳酸盐燃料电池的输出功率最高；安装最便利的燃料电池要属固体氧化物燃料电池。固体氧化物燃料电池安装的便利性在于其完全固态的构造，除此之外，它还具备可用燃料范围广、能量转换效率高、积木性好、环境友好等优势；同时，在民用电站、用作船只、车辆等动力电源的移动电源、热电回用、空间宇航等众多领域，固体氧化物燃料电池都有广阔的应用前景。所以它成为了目前为止燃料电池中备受全球科学家关心和重视的研究重点。

1。1 固体氧化物燃料电池

固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cells，简称SOFCs）是一种由电化学发电的装置。它的发电形式是将氧化气体和燃料气体中的化学能直接并且持续地转化为直流电能，并且具有高达50％~60％的能量转换率，是一种相当高效率且环境友好的电池[5]。该电池的主要组成部件是固体电解质、空气极和燃料极或阴极和阳极。与其余三种燃料电池无甚差别，它的工作原理为：

阳极反应为：           〖2H〗_2+〖2O〗^(2-)=〖4e〗^-+〖2H〗_2 O