任玉敏，杜泽学，宁 珅

(中国石化石油化工科学研究院，北京100083)

固体氧化物燃料电池电解质材料的研究进展

任玉敏，杜泽学，宁 珅

(中国石化石油化工科学研究院，北京100083)

综述了现有的固体氧化物燃料电池电解质材料，包括立方萤石型、钙钛矿型、磷灰石型及几类新型的电解质材料，主要从各类材料的结构、性能、研究进展、应用情况、各类材料的优缺点及未来发展方向等方面进行了介绍。

固体氧化物燃料电池；电解质；立方萤石；钙钛矿；磷灰石

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种将储存在燃料中的化学能直接转化为电能的全固体能量转化装置。SOFC具有高效、清洁、能量利用率高、燃料灵活性高、应用范围广等特点[1]，因而受到各国的重视，并对其进行了广泛的研究。

SOFC的单电池主要由阴极、电解质和阳极组成，单电池之间通过连接体材料及其他辅助材料组成电堆。电解质作为电池的核心部分，其主要作用是传递氧离子，同时隔绝燃料与氧气，工作时电解质会暴露在氧化及还原性气体中，且操作温度较高，故电解质材料需满足高离子电导、低电子电导；化学相容性高、热膨胀率适中；致密性高；机械性能高；稳定性好等条件[2]。因此可用作电解质的材料是有限的。

目前，已有多种材料被用于固体电解质，其中研究最早的是萤石结构的ZrO2基电解质，主要包括Y2O3稳定的ZrO2(YSZ)和Sc2O3稳定的ZrO2(ScSZ)。YSZ是目前研究、使用最多的固体电解质，其离子电导率高，性能优良，但最大的缺点是中低温下离子电导率低，不适用于中低温SOFC[3]；……