中温燃料电池陶瓷-碳酸盐复合电解质：结构控制、离子传导机理及单电池构建

项目名称： 中温燃料电池陶瓷-碳酸盐复合电解质：结构控制、离子传导机理及单电池构建

项目编号： No.51402210

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 赵宜成

作者单位： 天津大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 具有高能量转换效率的固体氧化物燃料电池能够有效缓解能源危机和环境污染，但过高的操作温度（800-1000℃）限制了它的实际应用。开发适用于400-700℃的电解质材料是解决这一问题的关键。钐搀杂氧化铈（SDC）-碳酸盐复合电解质在中温范围内具有高离子电导率，相应的燃料电池也具有良好的性能。但目前对复合电解质的研究并未控制SDC相和碳酸盐相的分布，导致其稳定性较差，各离子在其内部的传导机理也有待研究。我们已对复合电解质中的离子传导进行了初步考察。本项目通过模版-浸渍法制备复合电解质膜，控制两相的分布方式，提高稳定性；考察质子、氧离子电导率的影响因素；研究两相界面对离子传导的促进作用和机理；提出复合电解质中多离子共传导模型；基于复合电解质构建单电池。本课题的目的在于揭示各种离子在复合电解质中的传导途径和传导机理，为电解质材料的选择和电池结构的优化，进而提高燃料电池性能提供理论依据。

中文关键词： 复合电解质；离子传导；固体氧化物燃料电池；多孔陶瓷；碳酸盐

英文摘要： Solid oxide fuel cells with high energy converting efficiency are promising solutions to energy crisis and environmental pollution. However, their practical application is restricted by the high operating temperature (800-1000 oC). The key to solving this

英文关键词： Composite electrolyte；Ionic conduction；Solid oxide fuel cell；Porous ceramic；Carbonate