溶胶凝胶法制备Ce0.8Y0.2-xCaxO2-δ电解质材料及其性能

作者：田长安; 季必发; 吴凡; 王军; 谢劲松; 尹奇异; 鲍巍涛

来源：硅酸盐学报, 2014, 42(01): 45-50.

• 固体氧化物燃料电池
• 电解质
• 溶胶凝胶
• 氧化铈
• 电导率

采用溶胶-凝胶法制备出Ce0.8Y0.2-x Cax O2-δ(0.02≤x≤0.10)系列电解质材料。通过红外、热重、X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、交流阻抗和热膨胀系数测试对试样进行分析。结果表明:采用溶胶-凝胶法经600℃煅烧所得粉体形成了单相立方萤石结构,平均晶粒尺寸在510nm之间;Ce0.8Y0.2-x Cax O2-δ超细粉体具有较高的烧结活性,在1 400℃烧结得到的Ce0.8Y0.2-x Cax O2-δ系列电解质陶瓷的相对密度均大于96%。在该系列材料中,Ce0.8Y0.1Ca0.1O1.85具有良好的离子导电率、较低的电导活化能和适中的热膨胀性能。它在800℃时的离子电导率为0.041S/cm,电导活化能为0.81eV,热膨胀系数为13.5×10-6 K-1(常温800℃)。

• 单位
  合肥学院