位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
用于固体氧化物燃料电池的Zn掺杂BaZr0.7Pr0.1Y0.2O3-δ质子导体电解质的制备与性能
  • ISSN号:0454-5648
  • 期刊名称:《硅酸盐学报》
  • 时间:0
  • 分类:TM911.4[电气工程—电力电子与电力传动]
  • 作者机构:[1]安徽理工大学化学工程学院,安徽淮南232001, [2]淮南低温共烧材料省级实验室,淮南师范学院化学与化工系,安徽淮南232001
  • 相关基金:安徽省科技计划项目(1206c0805038);国家自然科学基金项目(51102107);淮南市科技计划项目(2010A03203)资助.
中文摘要:

采用柠檬酸一硝酸盐燃烧法制备了质子导体固体氧化物燃料电池(SOFC)电解质材料BaZr0.7Pr0.1Y0.2O3-δ(BZPY)和BaZr0.7Pr0.1Y0.2O3-δ(BZPYZn)。研究了Zn掺杂对材料烧结、热膨胀系数和电性能的影响;利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对样品物相和微观结构进行了表征。结果表明:BZPYZn经1100℃煅烧5h后呈单一的钙钛矿结构。随烧结温度的升高(从1300℃到1400℃),BZPYZn陶瓷体的晶粒尺寸增大,而孔隙率减小;1350℃保温5h烧结的BZPYZn陶瓷样品的相对密度达到97.3%;500~800℃范围内,离子电导率介于10^(-3)~10^(-3)S/cm之间。室温至1000℃范围内,样品的热膨胀系数为9.2×10—6/K,表明其与电极材料(Ni)的热匹配性好。预示BZPYZn有望成为良好的质子传导型中温SOFC电解质材料。

英文摘要:

BaZr0.7Pr0.1Y0.2O3-δ(BZPY) and BaZr0.7Pr0.1Y0.2O3-δ (BZPYZn) proton-conducting solid oxide fuel cells (SOFC) electrolytes were synthesized by a citrate-nitrate combustion method. The influence of Zn doped on the sintering, coefficient of thermal expansion (TEC) and electrical properties of sample were investigated. The phase and microstructure of the sintered samples were characterized by X-ray diffraction and scanning electron microscope, respectively. The results showed that BZPYZn exhibits a single perovskite structure after the calcination at 1 100 ℃ for 5 h. With increasing of sintering temperatures (from 1 300 ℃ to 1400 ℃), the grain size of BZPYZn ceramic sample increases, and porosity decreases. The high relative density of 97.3% is obtained for the BZPYZn sample sintered at 1 350 ℃ for 5h. The BZPYZn sample exhibit a high ionic conductivity (10^(-3)to 10^(-2) S/cm) at 500-800 ℃. The average TEC of the BZPYZn is 9.2 × 10^(-6)/K from room temperature up to 1 000 ℃, which fits well with those of electrode materials (e.g. Ni). It is indicated that BZPYZn is a promising candidate as a stable and easily sintered electrolyte for intermediate- temperature SOFC.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《硅酸盐学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国硅酸盐学会
  • 主编:南策文
  • 地址:北京海淀区三里河路11号
  • 邮编:100831
  • 邮箱:jccsoc@sina.com
  • 电话:010-57811253 57811254
  • 国际标准刊号:ISSN:0454-5648
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2310/TQ
  • 邮发代号:2-695
  • 获奖情况:
  • EI Compendex、CA、SA、PI收录期刊,全国核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:27713