Al_(2)O_(3)-CeO_(2)复合电解质的制备及其半导体离子燃料电池性能

通过共沉淀法制备了Al_(2)O_(3)-CeO_(2)复合材料,并将其作为电解质应用于半导体离子燃料电池(SIFC)。探究了Al_(2)O_(3)、CeO_(2)物质的量之比不同的Al_(2)O_(3)-CeO_(2)复合电解质对SIFC电化学性能的影响。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对材料进行了表征。其中,Al_(2)O_(3)、CeO_(2)物质的量之比为1∶0.5的Al_(2)O_(3)-CeO_(2)(1∶0.5)电池获得了最佳性能,在550℃下,开路电压为1.099 V时最大功率密度为1142 mW·cm^(-2)。得益于复合电解质在测试气氛下两相间的界面效应,Al_(2)O_(3)-CeO_(2)(1∶0.5)电池在较低测试温度下取得了优异的混合离子传导和功率输出性能。