固体氧化物燃料电池中的非化学计量材料
Hauptvorträge
固体氧化物燃料电池中的非化学计量材料
Frank
Tietz
Forschungszentrum
Jülich,
IWV-1,
D-52425
Jülich
萤石；
钙钛矿非化学计量材料为固体氧化物燃料电池
(SOFC)
提供了基础和功能原理。
除了金属镍作为燃料气体催化剂外，SOFC
中的所有材料都被替代或合金化，以实现所需的特性，例如高电子和离子电导率、调节热膨胀、最小化界面化学相互作用、高电催化性能等。固体电解质的离子电导率，通常是缺氧萤石材料，如氧化钇稳定氧化锆
(YSZ)，可以通过使用氧化钪代替氧化钇来提高。
少量添加氧化铝和/或二氧化钛可进一步改善材料在相稳定性和长期性能方面的质量。
图
1
显示了组成为
(ZrO2)0.885(Sc2O3)0.105(Al2O3)0.01
的萤石材料的立方晶格参数对烧结温度的依赖性。
晶格参数增加到
1200°C
伴随着菱形相的形成
[1,2]。
在
1600°C
下烧结并且氧化铝在萤石晶格中完全溶解后，立方相完全稳定
[2]。
相反，材料
(ZrO2)0.835(TiO2
