复合电解质用于低温SOFCs在390°C工作

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电化学 电化学 电化学
• 能源转换 能源转换

背景情况:

• 固体氧化物燃料电池 (SOFC) 是一个有前途的能量转换装置.
• 开发低温SOFC (LT-SOFC) 的高效电解质对于更广泛的应用至关重要.

研究的目的:

• 为LT-SOFCs开发和描述一种新的复合电解质.
• 为了评估使用YSZ-BZY复合电解质的SOFC的性能.

主要方法:

• 使用伊特里亚稳定 (YSZ) 和 (NO3) 2粉末制造一个对称的SOFC.
• 在现场将电解质转化为在气氛中在450°C的YSZ--配合的酸 (BZY) 复合物.
• 使用X射线衍射和拉曼光谱学进行表征.
• 在不同温度下对SOFC的性能测试.

主要成果:

• YSZ-Ba ((NO3) 2) 电解质成功转化为一个YSZ-BZY复合物.
• 基于YSZ-BZY的燃料电池在450°C时达到634.06mW cm-2的最大功率密度.
• 在降低 390°C 的温度下保持 300 mW cm-2 的稳定功率密度.
• 复合电解质表现出优异的离子导电性,这是由于联合的质子和氧导电.

结论:

• 开发的YSZ-BZY复合电解质证明了LT-SOFCs的卓越性能.
• 在低温下增强的离子导电性归因于YSZ和BZY之间的协同效应.
• 这种材料在推进LT-SOFC技术方面具有重大潜力.