质子导体bace0.8lu0.2o3-α的电性能

采用高温固相法制备了bace0.8lu0.2o3-α质子导体。运用x射线衍射仪(xrd)、扫描电镜(sem)对该材料的物相结构、微观形貌进行了表征。在500~900℃温度范围内,应用交流阻抗谱和气体浓差电池方法研究了材料在不同气体气氛中的离子导电性和氢-空气燃料电池性能。结果表明,bace0.8lu0.2o3-α材料为单一斜方晶结构,具有良好的致密性。在500~900℃温度范围内,干燥或湿润的氮气、空气和氧气中,材料的电导率随着氧分压增大稍有增大。在湿润的氢气中,材料表现为纯的质子导电性。在以该材料为固体电解质的氢-空气燃料电池条件下,材料表现为质子、氧离子和电子的混合导电性,其中离子导电性始终占主导;氢-空气燃料电池在900℃下的最大输出功率密度为92.2mw·cm-2,高于我们以前报道的bace0.8re0.2o3-α(re=pr,eu,ho,er,等)材料。