过渡金属元素掺杂对Sm_0.1Ce_0.8Ca_0.1O_1.9电解质材料性能的影响

吕盼^1,2，陈永红²，田冬²，王灿灿^1,2，余良浩^1,2，顾庆文²

1. 安徽理工大学化学工程学院2. 淮南师范学院淮南低温共烧材料省级实验室

摘 要：采用柠檬酸-硝酸盐燃烧法制备了Sm0.1Ce0.79Ca0.1M0.01O1.9（M=Fe、Co、Ni）及未掺杂的Sm0.1Ce0.8-Ca0.1O1.9电解质粉体,将干压成型后的素坯于设定温度下烧结得到电解质陶瓷片,利用XRD和SEM分别对样品的物相和微观结构进行了表征,得到一些可以参考的研究结果。结果表明,经700℃热处理3h后的粉体以及1250℃高温煅烧的陶瓷体,均呈现单一的立方萤石相结构。SEM显示,过渡金属掺杂的3个样品素坯经过1250℃烧结5h后已经致密,阿基米德排水法测定其相对密度均在95%以上,表明Fe、Co、Ni的掺杂对改善SDC基电解质材料的烧结活性有明显的作用,Fe、Ni元素的添加对材料的电导率无明显影响。

关键词：固体氧化物燃料电池;电解质;掺杂;烧结性能;