固体电解质Ba0.98Ce0.8Eu0.2O3-α的离子导电性及其燃料电池性能

摘要

用高温固相反应法合成了非化学计量组成的Ba0.98Ce0.8Eu0.2O3-α固体电解质. 用粉末XRD技术鉴定了其晶体结构;用气体浓差电池和氢的电化学透过(氢泵)法研究了在600～1 000 ℃下的质子和氧离子导电特性;研究了样品的H2-空气燃料电池性能,并与化学计量组成的BaCe0.8Eu0.2O3-α固体电解质进行了比较. 实验结果表明,这2个样品均为钙钛矿型斜方晶单相结构;在H2气气氛和600～1 000 ℃温度下,皆为良好的质子导体,且Ba0.98Ce0.8Eu0.2O3-α具有较高的质子迁移数;在O2气气氛中,这2个样品均是氧离子与电子空穴的混合导体,具有几乎相同的氧离子迁移数;在燃料电池条件下,Ba0.98Ce0.8Eu0.2O3-α具有较高的混合离子(质子+氧离子)迁移数.