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化学进展 2011, Vol. 23 Issue (0203): 470-476 前一篇   后一篇

• 综述与评论 •

低温制备掺杂氧化锆/氧化铈电解质

刘泽, 雷泽, 宋世栋, 于立安, 韩敏芳*   

  1. 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院 燃料电池联合研究中心 北京 100083
  • 收稿日期:2010-09-01 修回日期:2010-11-01 出版日期:2011-03-24 发布日期:2011-01-26
  • 通讯作者: e-mail:hanminfang@sina.com E-mail:hanminfang@sina.com
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(No.50730004)、科技部国际合作项目(No.2009DFA6136)和教育部项目(No.B08010)资助

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Doped Zirconia/Ceria Electrolyte Fabricated at Low Temperature

Liu Ze, Lei Ze, Song Shidong, Yu Lian, Han Minfang*   

  1. Union Research Center of Fuel Cells, School of Chemical & Environmental Engineering, China University of Mining & Technology (CUMTB), Beijing 100083, China
  • Received:2010-09-01 Revised:2010-11-01 Online:2011-03-24 Published:2011-01-26

固体氧化物燃料电池(SOFC)及其组元的低温制备有利于材料和电池性能的优化,降低制备成本。立方相的全致密氧化钇稳定氧化锆(YSZ)电解质是SOFC中最通用的电解质。传统的烧结工艺需要在1 400—1 450℃才能实现YSZ电解质的致密,而使用纳米粉体和三步烧结工艺可以在1 200—1 300℃得到致密电解质。氧化钪稳定氧化锆(ScSZ)电解质可以使用3nm的粉体在900℃下致密化,氧化钆掺杂的氧化铈可以通过加入烧结助剂在800℃下实现致密化烧结,这些工艺已广泛用于SOFC制备。SOFC的低温制备工艺可有效推进SOFC的产业化。

关键词： 固体氧化物燃料电池(SOFC), 电解质, 烧结曲线, 低温

The manufacturing of solid oxide fuel cell (SOFC) and its main components at low temperature are very important to optimise the performance of material, cell and lower the cost. The cubic full dense yttria stabilized zirconia (YSZ) electrolyte, one of the most popular electrolyte in SOFC, is obtained by three-step sintering process at 1 200—1 300℃ from nano powders, which needs to be dense at 1 400—1 450℃ by traditional sintering process. The scandia stabilized zirconia (ScSZ) and gadolinia doped ceria (GDC) electrolytes are sintered to be full dense respectively at low temperature of 900℃ and 800℃ from 3nm powders of ScSZ and by sintering additives, which, now, are widely used in SOFC process. The low temperature process of SOFC would be benefit to put forward SOFC commercial ization in the market.

Key words: solid oxide fuel cell (SOFC), electrolytes, sintering process, low temperature

中图分类号: 

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