Ba_(0.95)Ce_(0.9)Y_(0.1)O_(3-α)固体氧化物的离子导电性及其燃料电池性能

电化学（中英文） ›› 2002, Vol. 8 ›› Issue (3): 321-326.

Ba_(0.95)Ce_(0.9)Y_(0.1)O_(3-α)固体氧化物的离子导电性及其燃料电池性能

马桂林,贾定先,仇立干,石慧,陈蓉

苏州大学理学院化学化工系,苏州大学理学院化学化工系,苏州大学理学院化学化工系,苏州市卫生学校,苏州大学理学院化学化工系江苏苏州215006 ,江苏苏州215006 ,江苏苏州215006 ,江苏苏州215002 ,江苏苏州215006

收稿日期:2002-08-28 修回日期:2002-08-28 出版日期:2002-08-28 发布日期:2002-08-28

Ionic Conduction in Ba_(0.95)Ce_(0.9)Y_(0.1)O_(3-α)Solid Oxide and its Performance in Fuel Cell

MA Gui_lin 1* ,JIA Ding_xian 1,QIU Li_gan 1,SHI Hui 2,CHEN Rong 1

(1.Department of Chemistry and Chemical Engineering,Faculty of Science,Suzhou University, Suzhou 215006,China;2. Suzhou Health School,Suzhou 215002,China

Received:2002-08-28 Revised:2002-08-28 Published:2002-08-28 Online:2002-08-28

摘要/Abstract

摘要： 以Ba0 .95Ce0 .9Y0 .1O3-α氧化物陶瓷为固体电解质 ,以多孔性Pt为电极材料 ,分别组成氢、氧浓差电池和氢_空气燃料电池 ,测定了 6 0 0～ 10 0 0℃范围内的浓差电池电动势 ,燃料电池的放电性能和电极极化性能 .结果表明 ,Ba0 .95Ce0 .9Y0 .1O3-α在氢气氛中几乎是一个纯质子导体 ,在氧气氛中是氧离子与电子空穴的混合导体 ,氧离子迁移数在 0 .3～ 0 .5之间 ,在氢_空气燃料电池条件下显示出混合离子 (质子 +氧离子 )导电性 ,总离子迁移数大于 0 .9.该燃料电池性能良好 ,Pt电极极化性能很小 ,最大输出电流密度为 6 80mA·cm- 2 (10 0 0℃ ) ,最大输出功率密度为 16 0mW·cm- 2 (10 0 0℃ ) .

关键词: Ba0.95Ce0.9Y0.1O3-α, 固体氧化物燃料电池, 质子导体

Abstract: Using Ba 0.95 Ce 0.9 Y 0.1 O 3-α as a solid electrolyte and porous platinum as electrodes,hydrogen and oxygen concentration cells and hydrogen_air fuel cell were constructed,respectively.Electromotive forces(MEFs)of the gas concentration cells and I_V characteristics of the fuel cell were detdrmined in the temperature range of 600～1 000 ℃.The Ba 0.95 Ce 0.9 Y 0.1 O 3-α exhibited almost the pure protonic conduction under hydrogen gas,and a mixed conduction of oxide_ion and electron hole with oxide_ion transport number of 0.3～0.5 under oxygen gas.It exhibited a mixed conduction of proton and oxide_ion with the total ion transport number above 0.9 under the fuel cell condition.The fuel cell showed satisfactory performances.The polarizations at both electrodes were very small.The maximum of short_circuit current density and power_output density drawn from the cell were about 680 mA·cm -2 and 160 mW·cm -2 at 1000 ℃,respectively.

Key words: Ba 0.95 Ce 0.9 Y 0.1 O 3-α , Solid oxide fuel cell, Proton conductor

中图分类号:

O646

马桂林,贾定先,仇立干,石慧,陈蓉. Ba_(0.95)Ce_(0.9)Y_(0.1)O_(3-α)固体氧化物的离子导电性及其燃料电池性能[J]. 电化学（中英文）, 2002, 8(3): 321-326.

MA Gui_lin 1* ,JIA Ding_xian 1,QIU Li_gan 1,SHI Hui 2,CHEN Rong 1 . Ionic Conduction in Ba_(0.95)Ce_(0.9)Y_(0.1)O_(3-α)Solid Oxide and its Performance in Fuel Cell[J]. Journal of Electrochemistry, 2002, 8(3): 321-326.

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