新能源材料 固體氧化物燃料電池SOFC

1、固體氧化物燃料電池電化學(xué)固體氧化物燃料電池電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程示意圖反應(yīng)過(guò)程示意圖 固體氧化物燃料電池工作原理圖固體氧化物燃料電池工作原理圖 氧化釔穩(wěn)定立方氧化鋯（氧化釔穩(wěn)定立方氧化鋯（YSZ）氧化鈧穩(wěn)定立方氧化鋯（氧化鈧穩(wěn)定立方氧化鋯（SSZ）鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的鎵酸鑭基氧化物鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的鎵酸鑭基氧化物摻雜立方氧化鈰（摻雜立方氧化鈰（DCO）高溫高溫SOFC（8001000）中溫中溫SOFC（600800）低溫低溫SOFCE（600以下）以下）SOFC主要電解質(zhì)的優(yōu)越性和不足之處主要電解質(zhì)的優(yōu)越性和不足之處單斜結(jié)構(gòu)單斜結(jié)構(gòu)四方結(jié)構(gòu)四方結(jié)構(gòu)面心立方結(jié)構(gòu)面心立方結(jié)構(gòu) 11702370(1 )exp()OOAE

2、VVTRTVO：可移動(dòng)氧空位分?jǐn)?shù)。：可移動(dòng)氧空位分?jǐn)?shù)。E：導(dǎo)電活化能：導(dǎo)電活化能YSZ的電導(dǎo)率與氧化釔的濃度有關(guān)；與摻雜劑陽(yáng)離子大小有的電導(dǎo)率與氧化釔的濃度有關(guān)；與摻雜劑陽(yáng)離子大小有關(guān)，電導(dǎo)率取極值時(shí)，摻雜量隨離子尺寸增大而減小。關(guān)，電導(dǎo)率取極值時(shí)，摻雜量隨離子尺寸增大而減小。在在ZrO2-M2O3體系中，體系中，1000時(shí)最大電導(dǎo)率、時(shí)最大電導(dǎo)率、電導(dǎo)率最大時(shí)電導(dǎo)率最大時(shí)M2O3含量與含量與M3+離子半徑的關(guān)系離子半徑的關(guān)系exp()aOEBVTRTEa：締合能：締合能摻雜氧化鋯的電導(dǎo)率、移動(dòng)活化能、摻雜氧化鋯的電導(dǎo)率、移動(dòng)活化能、締合活化能與摻雜離子半徑的關(guān)系締合活化能與摻雜離子半徑的關(guān)系 隨著溫度的降低，電子電導(dǎo)率逐漸減弱。隨著溫度的降低，電子電導(dǎo)率逐漸減弱?；诨贒CO的的SOFC應(yīng)當(dāng)在低于應(yīng)當(dāng)在低于600溫度下使用。溫度下使用。由右圖可看出，由右圖可看出，最大電導(dǎo)率對(duì)應(yīng)的最大電導(dǎo)率對(duì)應(yīng)的組成為組成為Ce0.8Sm0.2O1.9。Gd3+、Sm3+、Y3+摻雜的氧化鈰摻雜的氧化鈰有較高的電導(dǎo)率。有較高的電導(dǎo)率。（？）（？） 1000T/K-1 Ca摻雜摻雜LnGaO3的電導(dǎo)率的電導(dǎo)率溫度溫度/l