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电动势法测量混合氧离子—电子导电氧化物离子迁移数的理论研究
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作者 黄悦 莫滢钰 +3 位作者 练文超 邱瑞铭 刘建平 雷励斌 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2022年第5期926-933,共8页
混合氧离子-电子导电氧化物材料在固体氧化物燃料电池(SOFCs)/电解池(SOECs)中有广泛应用,准确测量其离子迁移数对其应用和性能优化具有重要意义。电动势(EMF)法是最常用的测量离子迁移数的方法之一,但其测量值仅为材料的表观离子迁移数... 混合氧离子-电子导电氧化物材料在固体氧化物燃料电池(SOFCs)/电解池(SOECs)中有广泛应用,准确测量其离子迁移数对其应用和性能优化具有重要意义。电动势(EMF)法是最常用的测量离子迁移数的方法之一,但其测量值仅为材料的表观离子迁移数t_(i)^(app)。以CeO_(2)基电解质材料为研究对象,通过建立缺陷分布模型研究了CeO_(2)基电解质膜内离子迁移数的分布情况和不同测试条件对EMF方法测得的t_(i)^(app)的影响,依此判断EMF方法的准确性。研究结果表明:离子迁移数在电解质膜内分布不均匀;在电解质膜较薄时,t_(i)^(app)受电解质膜厚度的影响较大;电解质膜两侧存在较大氧化学势梯度时(P_(O_(2))^(high)/p_(O_(2))^(low)>10^(25)),t_(i)^(app)总体上倾向于电解质在高氧分压侧的离子迁移数,并且随温度的升高和材料电子电导率系数的增大而减小;电解质膜两侧均为还原气氛时(Po_(2)>10^(-20)atm),通过EMF方法测出的t_(i)^(app)倾向于电解质在低氧分压侧的离子迁移数;当电解质膜两侧氧分压都较大时(Po_(2)>10^(-15)atm).,t_(i)^(app)主要反映出电解质在高氧分压侧的离子迁移数。 展开更多
关键词 电动势法 固体氧化物燃料电池 缺陷分布模型 混合氧离子—电子导电氧化物 离子迁移数
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