中低温固体氧化物燃料电池中CeO_2基电解质隔层制备技术的研究进展

摘要

在中低温固体氧化物燃料电池(SOFCs)中,CeO_2基电解质隔层用于阻止高活性钙钛矿阴极与ZrO_2基电解质之间的元素扩散和界面反应,改善阴极与电解质之间的化学相容性。综述了CeO_2基电解质隔层的制备方法及其在SOFCs中应用的研究进展。CeO_2基电解质隔层的制备方法主要分为如下三类:陶瓷粉末法、化学气相沉积法、物理气相沉积法。陶瓷粉末法与化学气相沉积法制备CeO_2基隔层的致密性较差,而物理气相沉积法可以在较低温度下制备致密的CeO_2基电解质隔层。磁控溅射是物理气相沉积法中的一种,其可以以较低的成本溅射沉积均匀致密的CeO_2基隔层,该隔层能够有效阻止阴极与电解质之间的元素扩散,显著提高了电池的中低温性能和长期稳定性。对CeO_2基电解质隔层制备技术的发展进行了展望,有利于发展中低温SOFCs。