摘要

开发及制备高性能电解质材料有助于质子导体固体氧化物燃料电池（Protonic Ceramic Fuel Cell,PCFC）迈向商业化。Ba Zr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3-δ（BZCYYb）是一种十分具有应用前景的PCFC电解质材料，在中低温下（400℃～700℃）具有足够的化学稳定性和优异的离子导电性。然而，BZCYYb烧结活性低的问题阻碍了其在PCFC中的应用。通过改进的Pechini法合成BZCYYb粉体，以无机盐Li2CO3作为烧结助剂，采用机械球磨混合的工艺将其引入BZCYYb粉体制备出PCFC电解质。实验结果表明，添加Li2CO3可以明显提高电解质致密化程度，且不改变BZCYYb的晶型及物相。对于添加8 mol%Li2CO3的BZCYYb试样，在1350℃保温3 h后，其相对致密度及线性收缩率分别为95.37%和17.90%，其在700℃时的电导率为1.922×10-2 S·cm-1，而在1450℃下保温5 h后，未添加Li2CO3的BZCYYb试样的电导率为1.493×10-2 S·cm-1，表明添加适量的Li2CO3可显著降低BZCYYb的烧结温度，且材料的电导率略有增加。

关键词