微米稀土复合电解质的结构与性能及在中温固体氧化物燃料电池中的应用研究

燃料电池具有能量转换效率高、低污染、对环境友好的突出优势，是公认的21世纪绿色能源。中低温固体氧化物燃料电池（SOFC）有良好的应用前景。SOFC中的化学能直接转换成电能的效率主要决定于固体电解质的性能。本项目以复合材料可设计性理论为依据，应用第二项粒子效应，以微米双稀土中温电解质（DCO）混合导体为基体材料，复合纯氧离子导体电解质，掺杂镓酸镧（LSGM）微米材料，调制界面电导率，提高电解质在中温（600℃-800℃）的离子导电性，发挥微米双稀土电解质在中温区离子导电率高的优势，克服双稀土电解质在还原气氛下的电子导电及机械强度差的弱点。研究DCO-LSGM复合电解质中物理性能的巨非线性增强效应，并应用于SOFC的研制过程中，系统研究电池的电化学特性，探索中温电解质的物质体系及微观结构与性能的内在规律。为SOFC早日实用化提供科学数据。