Al2O3-CeO2复合电解质的制备及其半导体离子燃料电池性能

作者：刘娟; 陆玉正; 杨静静; 王若名; 朱斌; 云斯宁^*

来源：无机化学学报, 2023, 39(09): 1699-1710.

• 半导体离子燃料电池
• 离子传导
• 界面效应
• 复合电解质

通过共沉淀法制备了Al2O3-CeO2复合材料，并将其作为电解质应用于半导体离子燃料电池(SIFC)。探究了Al2O3、CeO2物质的量之比不同的Al2O3-CeO2复合电解质对SIFC电化学性能的影响。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对材料进行了表征。其中，Al2O3、CeO2物质的量之比为1∶0.5的Al2O3-CeO2(1∶0.5)电池获得了最佳性能，在550℃下，开路电压为1.099 V时最大功率密度为1 142 mW·cm-2。得益于复合电解质在测试气氛下两相间的界面效应，Al2O3-CeO2(1∶0.5)电池在较低测试温度下取得了优异的混合离子传导和功率输出性能。

• 单位
  南京晓庄学院; 西安建筑科技大学; 电子工程学院; 东南大学