甘氨酸-硝酸盐燃烧法制备Ce_(0.8)Y_(0.2-x)Sm_xO_(1.9)电解质材料及其性能

采用甘氨酸-硝酸盐燃烧法合成了中低温固体氧化物燃料电池(SOFCs)的电解质材料Ce_(0.8)Y_(0.2-x)Sm_xO_(1.9)(CYSO,x=0.0～0.20)。通过热重-差热分析(TG-DSC), X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)及交流阻抗技术分析材料的性能.结果表明:初始粉体经700℃煅烧2 h后形成单相的结晶性能良好的具有萤石结构晶粒尺寸约为25 nm的CYSO纳米粉体,CYSO晶格常数随Sm掺杂量的增加而增大;CYSO纳米粉体烧结性能良好,在1400℃烧结5 h后样品的相对密度均超过95.0%。电化学性能研究表明Sm、Y共掺杂能改善CeO_2基电解质材料的性能,其中Ce_(0.8)Y_(0.2-x)Sm_xO_(1.9)在800℃时电导率高达0.050 S/cm,电导活化能低至0.386 eV。因此,甘氨酸-硝酸盐燃烧法合成CYSO有利于降低烧结温度,提高纯度,改善电解质的性能。