文献类型：会议

作　　者：刘佳美 朱德才 贾鑫 张英博 李忻放 欧阳玉昭 高小薇 刘中庆 于江宇 柏嬉嬉 朱成军

作者单位：内蒙古大学物理科学与技术学院内蒙古自治区半导体光伏技术重点实验室

会议文献：中国稀土学会2022学术年会、第十四届中国包头·稀土产业论坛摘要集

会议名称：第十四届中国包头·稀土产业论坛、中国稀土学会2022学术年会

会议日期：20220817

会议地点：中国内蒙古包头

出版日期：20220817

语　　种：中文

摘　　要：低温固体氧化物燃料电池（LT-SOFCs）作为一种高转化率的清洁能源装置,长期以来一直是公众关注的焦点[1]。铈基氧化物（CeO）作为LT-SOFCs电解质时具有Ce/Ce氧化还原循环储存和释放氧气的特性。然而,纯CeO的热稳定性较差,在高温下烧结易导致其储放氧能力和催化活性迅速下降。此外,纯CeO是绝缘体,其离子电导率很低(10S·cm)。三价稀土（RE）阳离子(Sm和Nd等)掺杂是克服这些问题的方法之一。因为RE阳离子的掺杂会导致CeO晶格无序的同时产生应力,增加氧从CeO晶格到其表面的迁移率和氧空位浓度,致使氧离子电导率急剧上升;并由于电荷中性和非化学计量补偿而降低氧空位形成的活化能。另外,异质结构在电解质材料中的应用也可以促进材料离子电导率的提高[2]。基于p型立方钙钛矿BaKFeCoO（BKFC）和n型萤石SmNdCeO（SNDC）构建半导体异质结构材料并作为电解质被应用在LT-SOFCs中。在550℃工作温度下获得了911mW·cm的高功率密度,比纯BKFC作为电解质的LT-SOFC(411mW·cm)高20%,并且最高的离子电导率为0.14S·cm。对p-n异质结的深入分析表明,异质结构抑制电子传输的同时增强离子传输并改善了LT-SOFCs的电化学性能。

关 键 词：稀土元素 燃料电池 异质结构  萤石结构  钙钛矿结构

分 类 号：TM911.4] TB34[材料类]