摘要

为研究Yb掺杂Ca Zr O3体系质子导体的物化性能,以分析纯Ca CO3,Zr O2及Yb2O3为原料,经固相反应法在1873K温度下烧结10h制备得到了Yb掺杂Ca Zr O3质子导体电解质。利用电化学工作站分别测试了5%H2O-95%N2和5%D2O重水-95%N2气氛中电解质的阻抗,并获得了电阻弛豫曲线。采用自行设计的数学算法和计算机程序确定了不同温度下氢在电解质试样中的化学扩散系数。计算结果表明,在1073~1373K温度下,Ca Zr0.85Yb0.15O3-α电解质中氢的化学扩散系数为1.24×10-6~2.23×10-6cm2/s;而Ca Zr0.8Yb0.2O3-α中氢的化学扩散系数为1.47×10-6~6.67×10-6cm2/s。氢化学扩散系数与温度的关系式分别为■,而对应的扩散激活能分别为0.62和0.23e V。