中温固体氧化物燃料电池电解质研究进展

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种新型能源转换装置,电解质是其核心部件之一。SOFC的中温化发展要求电解质材料在中温条件下(500?C～700?C)具有较高离子电导率,在电池运行环境下具有良好的长期稳定性。本文主要综述了氧离子传导型电解质、质子传导型电解质和复合电解质的研究进展,分析了制约其发展与应用的难题,指出了中温电解质材料的发展方向。

立方相KNb_(0.77)Al_(0.23)O_(2.77)的水热合成与输运性质研究

用水热法合成了立方相ＫＮｂ０．７７Ａｌ０．２３Ｏ２．７７．通过调整初始铌源和反应介质的ＫＯＨ浓度，还得到了正交相钙钛矿和一新相化合物．立方相产物采用ＸＲＤ、ＤＳＣ和ＸＰＳ进行表征．低于１０００℃的热处理不能导致立方ＫＮｂ０．７７Ａｌ０．２３Ｏ２．７７发生结构相变．阻抗谱测量结果表明，离子输运机制归属于小极化子．而正交的同组分样品结构不稳定，在高温发生结构相变，导致电导率不连续．水热法得到的立方ＫＮｂ０．７７Ａｌ０．２３Ｏ２．

钙钛矿型氧离子导体KNb_(1-x)Mg_xO_(3-δ)的制备和表征

在高温高压 ( 4 0GPa ,870℃ )下合成了具有正交钙钛矿结构的KNb1 -xMgxO3-δ(x =0 0— 0 3 )系列固体电解质 ,并系统地研究了Mg掺杂对其结构相变和导电性的影响 .变温拉曼谱和DTA测量结果表明 ,随着温度的升高 ,KNb1 -xMgxO3-δ发生了结构相变 ,由铁电正交、四方相转变为顺电立方相 .由于Mg掺杂削弱了B位离子对自发极化的贡献以及A位离子与BO6 八面体间的耦合作用导致了居里温度下降 .其中KNb0 85Mg0 1 5O2 775的居里点大约下降 40℃ ,为 3 92℃ .阻抗谱测量表明 ,所有样品都具有离子导电特征 ,但晶界效应较强 ,电导主要由晶界决定 .通过掺杂 ,提高了样品的电导率 ,其中KNb0 9Mg0 1 O2 85的氧离子电导率最高 ,70 0℃时达到 1.2× 10 - 3S cm .