降低固体氧化物电化学电池的温度,使用三重注的木氧化物
Hyeongmin Yu1, Incheol Jeong1, Seungsoo Jang1
1Department of Mechanical Engineering, KAIST, Daejeon, 34141, Republic of Korea.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|October 17, 2023
概括
一种新的Er,Y和Zr三重合氧化 (EYZB) 能够实现高性能低温固体氧化电化学电池 (LT-SOCs). 这种材料具有卓越的离子导电性和稳定性,为高效的能量转换铺平了道路.
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:
- 固体氧化物电化学电池 (SOC) 提供高效率,但受到高工作温度的限制.
- 开发低温SOC (LT-SOC) 对更广泛的应用至关重要.
研究的目的:
- 开发高性能LT-SOC,使用一种新的Er,Y和Zr三重化氧化 (EYZB) 材料.
- 研究基于EYZB的LT-SOC的离子导电性,稳定性和性能.
主要方法:
- 合成和表征EYZB电解质.
- 在复合电极和双层电解质中使用EYZB制造LT-SOC.
- 在燃料电池和电解模式下进行性能测试.
- 使用数字生进行微结构分析.
主要成果:
- EYZB的离子导电率高于YSZ的147倍 (在600°C时为0.44 S cm-1).
- 在1000小时内,EYZB的极佳稳定性.
- 在LT-SOC中实现了高功率密度 (3.45W cm-2在700°C) 和电流密度 (2.08A cm-2在600°C).
- 数字生揭示了微观结构特征,增强了三相边界.
结论:
- 对于高性能LT-SOC来说,EYZB是一种有前途的电解质.
- 开发的LT-SOC在能源转换效率方面取得了重大进展.
- 这项研究为设计下一代SOC提供了关键的见解.
