(通訊員:吳昌勝)固體氧化物燃料電池(SOFC)是一種具有能量轉化效率高、無污染、可用燃料多等優(yōu)點的新型能源,固體電解質作為SOFC中最關鍵的部分被廣泛的研究。傳統(tǒng)的YSZ固體電解質因其工作溫度高,容易導致連接材料的緩慢分解與腐蝕;CeO2基和Bi2O3基固體電解質工作溫度范圍窄,在低氧分壓和還原氣氛下容易產(chǎn)生電子電導影響材料的性能;鈣鈦礦型固體電解質的燒結性能差,與電極材料相容性差。
上述材料都存在部分缺點使其發(fā)展受到一定的影響,而磷灰石型硅酸鑭(apatite-type lanthanum silicate, LSO)電解質材料被Nakayama等人發(fā)現(xiàn),因在中低溫下具有低活化能和高氧離子電導率,引起了人們廣泛的關注,被認為是最有潛力固體電解質之一。因此提升LSO的電導率對于其商業(yè)化具有重要意義。
目前通過單摻雜提高LSO電導率的研究已較為完善,但對雙摻雜增強電導的研究較少,特別是對雙摻雜增強電導電導機理研究很少見報道。而且LSO常用的制備方法有高溫固相反應法、溶膠-凝膠法和化學共沉淀法,這些方法存在合成溫度高,易生成雜質相,合成周期長或工藝復雜等缺點,限制了LSO的進一步發(fā)展。
黃志良教授團隊經(jīng)過多年探索,提出了一種在較低溫度下,合成周期短、工藝簡單且產(chǎn)物純度高的燃燒法。通過該方法制備了釹、鋅共摻雜的LSO,并系統(tǒng)研究了釹、鋅共摻雜對LSO電導率的影響及其增強機理。
相關成果以“Improving conductivity of apatite-type lanthanum silicate by Nd andZn co-doping”為題發(fā)表在Journal of Alloys and Compounds上。論文的第一作者為8188www威尼斯研究生吳昌勝,第二作者為8188www威尼斯黃志良教授,第三作者為8188www威尼斯陳常連副教授,通訊作者為8188www威尼斯黃志良教授。
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