这所院校又添新作：共沉淀工艺是质子导电固体氧化物燃料电池应用的有效可行途径
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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International Journal of Hydrogen Energy
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Co-precipitation process as an effective and viable route for proton-conducting solid oxide fuel cell applications
Yang L.; Tao H.; Sang J.; Ren Q.; Teng Q.; Chen G.; Guan W.; Chen Y.; Zhu L.
Published：2024-05-20
DOI：10.1016/j.ijhydene.2024.04.201
研究背景
随着社会对清洁能源的需求不断增长，固体氧化物燃料电池作为一种高效、环保的能源转换技术备受关注。然而，在当前的研究领域中，固体氧化物燃料电池存在着一些挑战，例如电解质材料的制备方法和性能对电解质材料的烧结活性有着显著影响。
研究内容
最新研究发现，BaCe<sub>0.7</sub>Zr<sub>0.1</sub>Y<sub>0.1</sub>Yb<sub>0.1</sub>O<sub>3-δ</sub> (BCZYYb) 是一种在质子陶瓷燃料电池(PCFCs)中广受欢迎的电解质材料。本研究中，通过碳酸氢铵共沉淀法(CPT)合成了BCZYYb电解质，并与固相反应(SSR)和溶胶凝胶(SG)方法制备的粉末进行了比较。XRD结果显示，通过CPT方法合成的BCZYYb粉末属于正交晶系，空间群为Pmcn (No. 62)，晶格参数为a = 8.774 Å，b = 6.173 Å，c = 6.203 Å。在湿润空气氛围下，与SSR方法制备的粉末相比，通过CPT方法制备的BCZYYb粉末在650°C时的总电导率为2.1 × 10<sup>−2</sup> S cm<sup>−1</sup>，激活能为0.46 eV；而SG方法分别为1.9 × 10<sup>−2</sup> S cm<sup>−1</sup>和0.45 eV。在相似的测试条件下，使用CPT、SSR和SG方法制备的电解质粉末的阳极支撑PCFCs在650°C时测得的峰值功率密度分别为0.51、0.35和0.40 W cm<sup>−2</sup>，证明CPT方法是一种有效且可行的PCFCs应用途径。
研究意义
这项研究的创新之处在于发现碳酸氢铵共沉淀法作为一种有效且可行的合成途径，可以提高固体氧化物燃料电池的性能，并为清洁能源技术的发展做出贡献。
希望通过这篇文章，让更多中学生了解到固体氧化物燃料电池领域的最新研究成果，激发对科学技术的兴趣。
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