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固体氧化物燃料电池
对SOFC阳极材料及阳极有如下的基本要求：
（1）稳定性 在燃料气氛中，阳极必须在化学、形貌和尺度上保持稳定。
（2）电导率 阳极材料在还原气氛中要具有足够高的电子导电率，以降低阳极的欧姆极化，同时还具备化气氛中电子电导率高﹑与ＹＳＺ化学相容性好等特点，通过修饰可以调整其热膨胀系数，使之与其他电池材料相匹配。
（１）ＬＳＭ粉体的合成
　　　固相反应法的过程：首先将各种氧化物按化学计量比混合均匀，然后在高温下焙烧足够的时间，研磨后制的ＬＳＭ粉末。
　　　液相反应法的过程：首先按将化学计量比配制Ｌａ（ＮＯ３）３．６Ｈ２Ｏ﹑Ｓｒ（ＮＯ３）２和Ｍｎ（ＮＯ３）２的混合溶液，然后往混合溶液中加入柠檬酸和聚乙烯醇；将溶液中的水分蒸发至形成透明的无定形树脂；继续加热使树脂分解即可制成复合氧化物ＬＳＭ的前躯体；将前躯体在一定的温度下焙烧，即可制的具有钙钛矿结构的ＬＳＭ超细粉。
（２）ＬＳＭ的结构
Ｍｎ和Ｏ离子构成ＭｎＯ６八面体结构，而八个ＭｎＯ６通过共用Ｏ离子分布于立方体的八个顶点上。Ｌａ离子位于立方体的中心。
（３）ＬＳＭ的导电性能
　　ＬａＭｎＯ３为本征半导体，电导率很低。如在室温下ＬａＭｎＯ３的电导率为１０－４Ω－１ｃｍ－１，７００℃时为０．１ Ω－１ｃｍ－１。但是，在ＬａＭｎＯ３Ａ位和Ｂ位掺杂地低价态的金属离子，会使材料的电导率大幅度提高。在ＬａＭｎＯ３中掺杂ＳｒＯ，Ｓｒ２＋会代替Ｌａ３＋增加Ｍｎ４＋的含量，从而大幅度提高材料的电子导电率。
（４）ＬＳＭ和ＹＳＺ等其他电池材料的化学相容性，ＬＳＭ与其他电池材料的热膨胀系数的匹配性，掺杂Ｓｒ可以增加ＬａＭｎＯ３的热膨胀系数，且随着掺杂量的增加ＬＳＭ热膨胀系数增大。
其它阴极材料
1*Ｌａ１－ｘＳｍｘＣｏｙＯ３－δ（ＬＳＣ）既具有很高的离子导电性，又具有足够高的电子导电性，很有希望作为中温ＳＯＦＣ的阴极材料。ＬＳＣ在以ＳＤＣ为电解质的ＳＯＦＣ中作为阴极材料有很高活性。但是，ＬＳＣ由于其在高温下会与ＹＳＺ发生反应而不能作为以ＹＳＺ为电解质ＳＯＦＣ的阴极。
2*Ｌａ１－ｘＳｒｘＣｏ１－ｙＯ３－δ（ＬＳＣＦ）ＬＳＣＦ的电导率随Ｆｅ掺杂量的增加而下降，电导率峰值产生的温度也从２００℃升高到９２０℃。Ｌａ：Ｓｒ的比例对材料的性能也有较大影响。ｘ＝０．４时ＬＳＣＦ的峰值电导率达到３５０Ｓ＊ｃｍ－１，而对ｘ＝０．２的材料，其电导率的峰值为１６０Ｓ＊ｃｍ－１
电解质材料
（一）Ｙ２Ｏ３稳定的ＺｒＯ２（YSZ）
　　　在ＳＯＦＣ中，ＹＳＺ的最重要的用途是制备成致密的薄膜，用于传导氧离子和分隔燃料与氧化剂。
　　　ＳＯＦＣ阴极－电解质－阳极“三合一”组件有两种基本结构：电解质支撑型和电极支撑型。两种不同结构“三合一”组件的电解质薄膜厚度不同。电解质支撑型的ＹＳＺ薄膜厚度一般在０．２ｍｍ以上，电极支撑型的ＹＳＺ薄膜厚度一般在５－２０μｍ之间。ＹＳＺ薄膜的制备方法分为两类：一类是基于ＹＳＺ粉体的制备方法；另一类是沉积法。
１＊ＹＳＺ的结构
在ＺｒＯ２晶格中，每引入Ｙ３＋，就有一个氧空位产生。
２＊ＹＳＺ的导电性
　ＹＳＺ的离子导电行为受多种因素的影响，这些因素包括掺杂浓度﹑温度﹑气氛和晶界等。
　（１）稳定剂掺杂量的影响　ＺｒＯ２－９％（摩尔分数）Ｙ２Ｏ３的电导率最高。其它浓度时，每一个氧空位均被束缚在缺陷复合体中，迁移比较困难。
　（２）温度的影响　Ｙ２Ｏ３全稳定的ＺｒＯ２的电导率随温度的变化符合阿伦尼乌斯方程。
　（３）气象分压的影响　ＹＳＺ在很宽的氧分压范围内离子导电率与气相氧分压无关，且离子传递系数接近于１．
　（４）晶界的影响　对小晶粒ＹＳＺ陶瓷，其晶界电导率不受晶粒尺寸到小地影响，对于大晶粒ＹＳＺ陶瓷，晶界电导率随晶粒尺寸的增加而下降。
３＊ＹＳＺ的化学稳定性和热膨胀系数
　在ＳＯＦＣ的操作温度范围内，ＹＳＺ不与其它电池材料发生化学反应。在高温下，ＹＳＺ与ＬＳＭ发生反应，在界面处生成不导电相。必须将这种反应降至最低，以免造成电池性能的下降。
　未掺杂的ＺｒＯ２在２０～１１８０℃温度范围内的热膨胀系数为８．１２＊１０－６ｃｍ／（ｃｍ＊Ｋ）．掺杂的ＺｒＯ２通常具有较高的热膨胀系数．
４＊ＹＳＺ的机械性能
　ＹＳＺ在室温下的弯曲强度为３００～４００ＭＰａ，断裂韧性为３ＭＰａ＊ｍ１／２．在ＳＯＦＣ的研究与开发过程中，迫切需要提高电解质材料的强度和韧性，采用最多的方法是在ＹＳＺ中掺入一种或几种其它氧化物。
（二）Ｓｒ﹑Ｍｇ掺杂的ＬａＧａＯ３（ＬＳＧＭ）
　　１＊ＬＳＧＭ的合成
　　ＬＳＧＭ电解质材料的合成通常采用高温固相反应法。按化学计量比将Ｌａ２Ｏ３﹑Ｇａ２Ｏ３和掺杂剂ＳｒＣＯ３