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稀土2025年第05期:新型复合电解质(1-x)Ce_(0.9)Er_(0.1)O_(2-α)-xSrCe_(0.9)Er_(0.1)O_(3-α)的结构、形貌和中温电性能

来源:期刊VIP网 时间:


作者:胡文丽;陈卫;王洪涛;

单位:阜阳幼儿师范高等专科学校小学教育学院;阜阳师范大学化学与材料工程学院;

摘要:采用溶胶-凝胶法,制备了新型(1-x) Ce_(0.9)Er_(0.1)O_(2-α)-x Sr Ce_(0.9)Er_(0.1)O_(3-α)系列复合电解质。采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对所制备样品进行了结构分析和微观形貌表征。采用电化学分析测试技术,测定了Ce_(0.9)Er_(0.1)O_(2-α)、Ce_(0.9)Er_(0.1)O_(2-α)∶Sr Ce_(0.9)Er_(0.1)O_(3-α)=8∶2(Ce8Sr2)、Ce_(0.9)Er_(0.1)O_(2-α)∶Sr Ce_(0.9)Er_(0.1)O_(3-α)=2∶8(Ce2Sr8)和Sr Ce_(0.9)Er_(0.1)O_(3-α)在500℃~750℃的交流阻抗,电导率随温度变化曲线和燃料电池放电性能。并通过氧、氢浓差电池放电曲线研究了其氧离子和质子导电性。XRD结果表明,在Ce8Sr2、Ce2Sr8复合电解质中,衍射峰的强度和位置以占比大的成分为主,除Sr Ce_(0.9)Er_(0.1)O_(3-α)、Ce_(0.9)Er_(0.1)O_(2-α)无其他杂质衍射峰,说明二者在制备过程中没有发生化学反应。550℃时的总电阻变化顺序为R(Sr Ce_(0.9)Er_(0.1)O_(3-α))>R(Ce2Sr8)>R(Ce_(0.9)Er_(0.1)O_(2-α))>R(Ce8Sr2)。750℃时Ce_(0.9)Er_(0.1)O_(2-α)、Ce8Sr2的电导率分别为2.7×10~(-2)S·cm~(-1)和5.4×10~(-2)S·cm~(-1)。相应地,750℃时Ce_(0.9)Er_(0.1)O_(2-α)、Ce8Sr2的最大功率密度分别为31.8 m W·cm~(-2)和52.1 m W·cm~(-2)。

关键词:电解质;;CeO_2;;SrCeO_3;;电导率;;燃料电池

基金资助:安徽省高校自然科学研究重点项目(KJ2021A1571;KJ2021A1572;KJ2020A1148);; 安徽省教育厅教学研究重点项目(2022jyxm1186)