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氧化铈基复合氧化物材料的简单合成燃烧高性能固体氧化物燃料电池( Facile synthesis of ceria-based composite oxide materials by combustion for high-performance solid oxide fuel cells )
MA Khan Enam-Ul-Haq MS Javed C Xu S Hussain
本文提出了一种具有广阔应用前景的氧化物材料的制备方法，作为固体氧化物燃料电池（SOFCs）的电解材料。以甘油为络合剂,采用常规燃烧法制备了钐掺杂二氧化铈Sm0.2Ce0.8O(SDC)、钆掺杂二氧化铈Gd0.2Ce0.8O(GDC)和钙掺杂二氧化铈Ca0.2Ce0.8O(CDC)三种氧化物材料。通过热重-差示扫描量热法研究了材料的热行为，通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜及能谱仪分析了材料的结构和形貌。傅里叶变换红外光谱证实了400-1500厘米范围内金属氧化物基团的存在。电学测量采用两种探针法。XRD分析结果表明,该材料具有立方萤石结构,平均晶粒尺寸为26.8-44.7nm。在300～700°C温度范围内测定了氧化铈样品的离子电导率。样品均表现出半导体化行为,其中SDC的离子电导率最高,为8.32×10S/cm。当SDC作为电解质时,在650°C下获得了265mW/cm的最大功率密度。
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