刘 琪 张爱华 顾幸勇

（1.江西泛美亚材料有限公司,江西九江, 332500；2.华南师范大学华南先进光电子研究院先进材料研究所,广东广州, 510006；3.景德镇陶瓷学院材料科学与工程学院,江西景德镇,333001）

0 引言

固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)是一种新颖的电化学发电装置，在环境友好和高效能源方面显示出很大的优势，越来越受到人们的广泛关注[1］。美国已把这种“零”排放的SOFC作为21世纪十大高新技术之首；加拿大政府已决定将SOFC产业作为国家知识经济的支柱产业之一加以发展；企业界看到燃料电池巨大的市场潜力，也纷纷投巨资组成联盟进行SOFC的研究、试验与生产。

目前，绝大多数商用的SOFC是以6～10%三氧化二钇掺杂的氧化锆(YSZ)为固体电解质，然而，以YSZ为电解质的传统SOFC存在操作温度高(850～1000℃)，电池材料会产生不良界面反应，电导率较低和密封难度大等问题，制约了SOFC的商业化发展。增强SOFC电导率，已成为SOFC商业化发展的必然趋势。有关资料报道在稳定的氧化锆体系中，氧化钪稳定的氧化锆二元体系具有较高的电导率，其中(Sc2O3)0.08(ZrO2)0.92(8ScZr)在锆基氧离子导体中拥有最高的电导率。日本东邦气体公司和第一稀有元素化学工业公司共同开发研制的SOFC用氧化钪稳定的氧化锆（ScSZ），比以前的氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）的氧离子通过能力提高了1～2倍，能在相同输出功率条件下缩小体积1/2～2/3[2]。

1 固体氧化物燃料电池的工作原理及特点

固体氧化物燃料电池（SOFC）是一种将储存在反应物中的化学能直接转化成电能的电化学装置，由阳极（燃料极）、阴极（空气极）及两极之间的电解质组成。……