甘氨酸-硝酸盐燃烧法制备Ce0.8Y0.2-xSmxO1.9电解质材料及其性能

• 作者: 田长安 赖师康 阳杰 刘洋 贺图升 王操 梁升
• 来源期刊: 中国陶瓷
• 关键词: 燃烧法 电解质 CeO2 掺杂 电导率
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 先进陶瓷|ADVANCED CERAMICS
• 页码范围: 33-38
• 页数: 6页
• 分类号: TQ174.75+8.11
• 语种: 中文
• DOI: 10.16521/j.cnki.issn.1001-9642.2021.08.005

摘要

采用甘氨酸-硝酸盐燃烧法合成了中低温固体氧化物燃料电池(SOFCs)的电解质材料Ce0.8Y0.2-xSmxO1.9(CYSO,x=0.0～0.20).通过热重-差热分析(TG-DSC),X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)及交流阻抗技术分析材料的性能.结果表明:初始粉体经700℃煅烧2 h后形成单相的结晶性能良好的具有萤石结构晶粒尺寸约为25 nm的CYSO纳米粉体,CYSO晶格常数随Sm掺杂量的增加而增大;CYSO纳米粉体烧结性能良好,在1400℃烧结5 h后样品的相对密度均超过95.0％.电化学性能研究表明Sm、Y共掺杂能改善CeO2基电解质材料的性能,其中Ce0.8Y0.08Sm0.12O1.9在800℃时电导率高达0.050 S/cm,电导活化能低至0.386 eV.因此,甘氨酸-硝酸盐燃烧法合成CYSO有利于降低烧结温度,提高纯度,改善电解质的性能.