纳米尺度多层膜的界面对固体氧化物燃料电池电解质材料的离子电导增强效应的研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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纳米尺度多层膜的界面对固体氧化物燃料电池电解质材料的离子电导增强效应的研究

项目名称：纳米尺度多层膜的界面对固体氧化物燃料电池电解质材料的离子电导增强效应的研究
项目类别：面上项目
批准号：50772109
申请代码：E020803
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2008-01-01-2010-12-31

项目负责人：王海千
负责人职称：研究员
依托单位：中国科学技术大学
批准年度：2007

中文摘要：

围绕着项目的计划要点，课题组开展了大量深入而系统的研究工作。课题组首先研究了利用反应磁控溅射技术和自由基辅助磁控溅射制备YSZ电解质膜，对薄膜的成分和微结构进行了有效的调控，获得了微结构和成分可控的高质量电解质膜样品。课题组重点优化了用磁控溅射方法制备电解质膜的工艺，并将其应用于单电池。对活化区域面积为2x2 cm2的单电池表征结果表明利用氢气为燃料，空气为氧化剂，750℃下单电池的开路电压大于1V，电池的最大发电输出功率密度达到0.7W/cm2，单电池的性能指标达到了相同材料体系的世界先进水平。在此基础上，课题组针对GDC/YSZ双层膜和多层膜的微结构和成分进行了表征，分析了多层膜电解质的关键影响因素和机理。课题组在完善SOFC电解质膜制备技术的同时，还重点研究了SOFC电解质材料的界面对电池性能的影响。通过将纳米技术应用于电解质膜的界面，并对电解质膜与SOFC阳极及阴极的界面结构进行优化，有效地降低了电池的内阻，进一步提高了电池的性能。通过本项目的研究，课题组不仅加深了对电解质膜离子电导控制因素及其影响机理的认识，还获得了具有实用价值的利用磁控溅射制备电解质膜的技术和工艺。

中文主题词：固体氧化物燃料电池，电解质，薄膜，磁控溅射

结论摘要：

英文主题词SOFC， Electrolyte, film, Sputtering

成果综合统计