溶胶凝胶法制备Ce0.8Y0.2-xSrxO2-δ电解质材料及其性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了固体氧化物燃料电池(SOFCs)电解质材料Ce08Y0.2-xSrxO2-δ(x=0.00、0.02、0.04、0.06、0.08),并通过红外光谱、热重-差示扫描量热分析、X射线衍射、扫描电镜、交流阻抗等对试样进行分析表征.结果表明,采用溶胶-凝胶法经700℃煅烧所得粉体呈现单相立方萤石结构,平均晶粒尺寸在8 nm～19 nm之间;溶胶-凝胶法制备的Ce08 Y0.2-xSrx O2-δ具有较高的烧结活性,经1400℃烧结2h后材料的相对密度均大于98％.电化学性能研究显示,Y、Sr双掺杂能提高CeO2基电解质的电性能,其中Ce0.8Y0.16Sr0.04O1.88在中温条件下具有良好的离子导电率、适中的电导活化能.Ce0.8Y0.16Sr0.04O1.8在800℃时的离子电导率为0.039 S/cm,电导活化能为0.86 eV.