Gd2O3掺杂量对Ce1-xGd xO2-δ电解质导电性能的影响

摘要：

在500～700℃时,Gd2 O3掺杂CeO2具有较高的离子电导率,从而被广泛应用于中温固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)中.但在SOFC运行时,在电池的阳极侧Ce4+会被还原成Ce3+,产生电子泄露现象,从而造成SOFC电池性能的衰减.采用溶胶-凝胶法成功制备Ce1-xGdxO2-δ(x=0.05,0.10,0.15,0.20,0.25,摩尔分数)固体电解质,研究不同Gd3+掺杂量对GDC电解质总电导率和电子电导率的影响,同时对总电导率、电子电导率与温度、氧分压之间的关系进行分析.结果表明:测试温度为750℃、Gd3+掺杂量为0.20时,GDC电解质的总电导率最大,达到8.59×10-2 S·cm-1;电子电导率随着Gd3+掺杂量的增大而降低,当Gd3+掺杂量为0.10、测试温度为750℃时,GDC电解质的电子电导率最大,为6.47×10-4 S·cm-1.Gd2 O3掺杂量为0.20的GDC电解质具有最高的总电导率和较小的电子电导率,从而突显出最高的离子电导率.

关键词：固体氧化物燃料电池、Ce1-xGdxO2-δ电解质、电导率、Hebb-Wagner极化法

所属期刊栏目：48

分类号：TQ174.75

资助基金：国家自然科学基金项目;内蒙古自然科学基金项目

在线出版日期：2020-06-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：118-124