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摘要
固体氧化物燃料电池(SOFC)是高效洁净利用碳基燃料的有效途径,具有高效率、环境友好、全固态结构等特点,并且适用于多种燃料气体,因此成为能源和材料领域的热点之一。SOFC的国际发展趋势是中温化,具有投资小、材料成本较低、电极不易老化、界面反应可有效控制等优点。电解质是整个SOFC的核心部件,增强电解质的电导率,开发高性能的电解质材料是SOFC实现大规模发展的关键。目前SOFC所使用的电解质主要为锆基固体电解质,其中Sc2O3稳定ZrO2(ScSZ)是锆基固体电解质中离子电导率最高的电解质材料,是中温SOFC(ITSOFC)首选电解质。首先介绍了固体氧化物燃料电池的结构、工作原理、对电解质的材料要求及其技术发展趋势,然后阐述了ScSZ电解质材料的晶体结构、离子导电机制。重点总结了ScSZ电解质材料研究现状、发展趋势及发展前景。
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