ZnO对8YSZ电解质材料的烧结性与电化学性能的影响

用机械混合方法,在8%(摩尔分数,下同)Y2O3稳定的ZrO2(8%inmoleyttriastabilizedzirconia,8YSZ)中添加ZnO量分别为0,1%,2%,3%,4%,在不同温度下常压烧结制备了ZnO8YSZ电解质。研究了烧结温度和ZnO含量对ZnO8YSZ样品的烧结性、致密度、弯曲强度和电导率的影响。由ZnO8YSZ电解质作为支撑组装了单电池,对电池的性能进行测试和评价。结果表明在8YSZ中添加ZnO能改善8YSZ材料的烧结性,1400℃烧结2h的4%ZnO8YSZ样品的致密度达99.9%,3%ZnO8YSZ样品的弯曲强度超过200MPa,获得明显提高。4%ZnO8YSZ样品在800℃下的电导率达1.68×10-2S/cm。在相同工作条件下,ZnO8YSZ单电池比8YSZ单电池具有更好的工作性能和更高的效率,以3%ZnO8YSZ单电池性能最好。