ZnO掺杂8YSZ电解质材料的制备及其电池性能（定稿）

　　

固体氧化物电池(solid oxide fuel cell，SOFC)可以在燃料电池模式下将燃料的化学能转化为电能，也可以在电解池模式下将电能转化为燃料的化学能,具有能量转换效率高、燃料适应性强等优点,对于可再生能源的储存与转化非常有吸引力。氧化钇(Y₂O₃ 8%—10%)稳定ZrO₂材料（8YSZ）是一种广泛被应用在固体氧化物燃料电池中的固体电解质材料，具有在氧化、还原气氛中稳定性强，且具有较好的氧离子传导特性等优点，但8YSZ材料存在烧结性不好的问题。本文以ZnO为助烧剂，使用机械混合，在8%molY2O3稳定的ZrO2（8YSZ）中添加ZnO量分别为0,1%，2%，3%，4%，分别在1350℃和1400℃下进行烧结制备高致密度高力学性能YSZ电解质材料（GMLYSZ）电解质，对样品力学性质进行表征。由GMLYSZ电解质作为支撑组装了单电池，对电池性能特征进行评价，结果表明：在相同工作条件下，GMLYSZ单电池比YSZ单电池具有更好的工作性能。3%mol ZnO添加YSZ时，电解质力学性能和电性能的改善综合评价最佳。750℃工作温度GMLYSZ单电池与YSZ单电池比较：最大功率增加73.01%、质量比功率值增加66.15%、体积比功率值增加14.96%、最大电流密度提高26.04%。

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