甘氨酸-硝酸盐燃烧法制备Ce0.8Y0.2-xSmxO1.9电解质材料及其性能

作者：田长安; 赖师康; 阳杰; 刘洋; 贺图升; 王操; 梁升

来源：中国陶瓷, 2021, 57(08): 33-38.

DOI：10.16521/j.cnki.issn.1001-9642.2021.08.005

• 燃烧法
• 电解质
• CeO2
• 掺杂
• 电导率

采用甘氨酸-硝酸盐燃烧法合成了中低温固体氧化物燃料电池(SOFCs)的电解质材料Ce0.8Y0.2-xSmxO1.9(CYSO,x=0.0～0.20)。通过热重-差热分析(TG-DSC), X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)及交流阻抗技术分析材料的性能.结果表明:初始粉体经700℃煅烧2 h后形成单相的结晶性能良好的具有萤石结构晶粒尺寸约为25 nm的CYSO纳米粉体,CYSO晶格常数随Sm掺杂量的增加而增大;CYSO纳米粉体烧结性能良好,在1400℃烧结5 h后样品的相对密度均超过95.0%。电化学性能研究表明Sm、Y共掺杂能改善CeO2基电解质材料的性能,其中Ce0.8Y0.2-xSmxO1.9在800℃时电导率高达0.050 S/cm,电导活化能低至0.386 eV。因此,甘氨酸-硝酸盐燃烧法合成CYSO有利于降低烧结温度,提高纯度,改善电解质的性能。

• 单位
  合肥学院; 材料与化工学院; 土木工程学院; 韶关学院