钐、镍、钙共掺杂氧化铈薄膜性能的研究(4)

(3)CeO2基电解质 CeO2形貌结构与YSZ一样,都为萤石结构[14],其内部稳定。掺杂的CeO2变现出较低的活化能以及高的电导率,将可能成为SOFC的新一类电解质


(3)CeO2基电解质

CeO2形貌结构与YSZ一样,都为萤石结构[14],其内部稳定。掺杂的CeO2变现出较低的活化能以及高的电导率,将可能成为SOFC的新一类电解质材料。然而,CeO2基电解质的离子导电性上有一定的局限,在还原反应中,正四价易被还原成正三价,降低离子电导,使得电池的转换上能量造成损失。所以必须把离子电导范围增大,降低在还原反应中离子的还原,才可以应用于SOFC中主要研究放置在掺杂剂的开发上。

1.4 研究内容

课题来源:国家自然科学基金项目:低温固体氧化物燃料电池的阳极/电解质/阴极膜组件的研究,51372153。

采用一次阳极氧化制备Sm3+/Ni2+共掺杂氧化铈膜,二次阳极氧化制备Sm3+/Ni2+/Ca2+共掺杂氧化铈膜。具体研究为:

1)研究阳极氧化时间、氨水浓度、电流密度、CSm3+、CNi2+、CCa2+对Sm3+/Ni2+、Sm3+/Ni2+/Ca2+共掺杂氧化铈膜厚的影响。

2)研究CSm3+、CNi2+、CCa2+与温度对Sm3+/Ni2+、Sm3+/Ni2+/Ca2+共掺杂氧化铈膜的电导率的影响。

3)研究CSm3+、CNi2+、CCa2+对Sm3+/Ni2+、Sm3+/Ni2+/Ca2+共掺杂氧化铈膜组成的影响。

4)研究热处理温度对Sm3+/Ni2+/Ca2+共掺杂氧化铈膜的晶型结构的影响。

5)研究热处理温度对Sm3+/Ni2+/Ca2+共掺杂氧化铈薄膜IR的影响。

6)研究Sm3+/Ni2+/Ca2+共掺杂氧化铈薄膜的微观形貌。