Fe掺杂YSZ电解质对共烧结固体氧化物电池的性能影响
Effect of Fe doped YSZ electrolyte on the performance of co-sintered solid oxide cells
摘要: 固体氧化物电池(Solid Oxide Cell,SOC)作为一类高效的电化学能量转换装置,在能源领域备受关注。为了应对其在工业化推广中能效高与稳定性不足的挑战,本文采用Fe2O3掺杂策略对钇稳定氧化锆(8YSZ)电解质进行改性研究。深入剖析Fe2O3与8YSZ间复杂的交互作用机制,并通过共烧结工艺制备含Fe掺杂YSZ电解质的SOC电池。在以氢气为燃料的燃料电池(Fuel Cell, FC)模式下,电池的最大发电功率达到0.86 W cm-2(750℃)。在电解池(Electrolysis Cell, EC)模式中,电解电流密度可达-0.85 A cm-2(750℃ @ 1.3 V),且在EC模式下稳定运行超500小时。此外,通过制备12 cm×12 cm大尺寸SOC电池,进一步验证了该优化方法的有效性与可扩展性。本研究结果为提升SOC初始性能与稳定性提供了新的研究策略,推动了SOC工业化应用进程。
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2025-04-08 16:33:40 |
ChinaXiv:202504.00152V1
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