低温固体氧化物燃料电池新型CeO2基复合电解质研究

摘要： 采用一种钐掺杂的氧化铈(SDC)-碳酸盐复合物作为低温固体氧化物燃料电池(LTSOFC)的电解质. 利用交流阻抗测试400～700℃不同气氛下的导电性能: 电解质的电导率在大约500℃发生突变, 表明传导机理发生改变; 500℃以上电导率随碳酸盐组分增加而增大; 还原性气氛下的电导率高于氧化性气氛下的电导率. 以不同碳酸盐含量的电解质材料制备阳极支撑型单电池, 运行中发现, 在阴极和阳极侧均有水产生, 说明同时存在氧离子和质子传导. 电流-电压特性和功率特性显示, 所有复合物电解质均有优于纯SDC电解质的电池性能, 其中碳酸盐含量为20wt%时性能最好, 500℃开路电压为1.00V, 最大功率密度达415mW·cm-2.