Pr、Sm、Gd共掺杂CeO_(2)基中温固体氧化物燃料电池电解质材料的制备与电化学性能研究

作     者：王广泽 韩飞 刘晗 周启南 张智健 WANG Guangze;HAN Fei;LIU Han;ZHOU Qinan;ZHANG Zhijian

作者机构：长春师范大学物理学院吉林长春130032 

出 版 物：《长春师范大学学报》 (Journal of Changchun Normal University)

年 卷 期：2024年第43卷第2期

页      面：38-42页

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：吉林省发改委创新能力建设项目“固态微纳复合膜电极反应动力学研究及应用”(2021C037-4) 吉林省科技厅科技发展计划项目“稀土钨酸盐复合阴极材料的制备与性能研究”(20230101289JC) 

主　　题：共掺杂 电解质 电导率 

摘      要：采用甘氨酸-硝酸盐法(GNP)合成了Pr、Sm、Gd共掺杂的CeO_(2)基Pr_(x)Gd_(x)Sm_(0.2-2x)Ce_(0.8)O_(2)-δ(PGSC0、PGSC2、PGSC4、PGSC6、PGSC8、PGSC10,x=0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.10)电解质材料,并对其电化学性能进行了表征。XRD测试结果表明,PGSC电解质在600℃煅烧10 h后均形成立方萤石结构。拉曼光谱测试结果表明,Sm、Pr、Gd共掺杂可以有效提高氧空位浓度。PGSC10电解质在800℃时电导率约为0.1 S·cm^(-1),与 Sm_(0.2)Ce_(0.8)O_(1.9)(SDC)(0.115 S·cm^(-1))电解质大致相同,而在700℃以下,PGSC10电解质的电导率约为SDC的1.5倍,其活化能为0.377 eV,也明显低于SDC(0.626 eV)。因此,PGSC10是一种很有前途的中温固体氧化物燃料电池电解质材料。