本技术涉及固体氧化物燃料电池领域,介绍了一种创新的镓酸镧基氧离子导体电解质制备方法。该方法通过精确的化学配比和先进的合成工艺,实现了高性能氧离子导体电解质的制备,为燃料电池技术的发展提供了新的可能性。
背景技术
固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFCs)是一种清洁、高效的能源转换技术,它以其能量密度高、应用领域广泛,以及对多种燃料的高适应性而受到广泛关注。固体氧化物燃料电池在高温下能够直接将化学能转化为电能,从而为实现可持续性能源转换提供了一种高效途径。电解质材料是SOFC的核心部件,其作用是在阴极和阳极之间传导氧离子,并分离燃料气与氧化剂。因此对其性能的要求也颇为苛刻,要求其具有较高的离子电导率和离子迁移数、良好的热稳定性和化学稳定性。LaGaO3
基氧化物具有优异的离子电导率和良好的化学稳定性,能够在较低的温度下高效传输氧离子,在固体氧化物燃料电池领域具有广泛的应用前景。
尽管LaGaO3
基电解质材料因其卓越的性能在能源、信息、航空航天等领域展现出巨大的应用潜力,但在实际的制备过程中,它们面临着一系列挑战。这些挑战主要源自其复杂的制备工艺和昂贵的成本,特别是大规模生产中效率不高。此外,使用传统干压法获得的素坯中存在较大的应力,导致素坯成瓷阶段容易开裂,难以制备出机械强度足够的电解质片。这些限制性因素严重阻碍了LaGaO3
基氧化物在实际应用中的发展。
虽然现有技术提出了有机流延工艺,该工艺主要适用于钆掺杂氧化铈、钇稳定氧化锆等特定粉体的制备。该工艺在制备镧锶镓镁粉体时存在氧化锶与氧化镁分布不均匀,以及烧结过程中出现翘曲、开裂等问题,这些问题限制了该技术在更广泛应用场景中的有效性。为此提出一种制备镓酸镧基氧离子导体电解质的方法。
实现思路