铈钆复合氧化物在燃料电池和制氧机中的应用

项目成熟阶段：   □孵化期      □生长期     ■成熟期

项目简介及特点：

稀土氧化物具有良好的、丰富的离子和电子导电性，利用氧化钆（Gd₂O₃）掺杂氧化铈（CeO₂）（即铈钆复合氧化物）作为优良的中温氧离子导体材料，对改善固体氧化物燃料电池（SOFC）及氧气发生器（氧泵）的性能有重要作用。本项目即是针对燃料电池/氧泵以及 Gd₂O₃掺杂CeO₂的优越性，进行优点整合，将Gd₂O₃掺杂CeO₂用于中低温固体氧化物燃料电池及氧泵。

专利和进展情况：在项目执行过程中，申请专利1项。

经济效益与应用前景：

我国稀土资源丰富，Gd₂O₃掺杂CeO₂材料来源可靠，利用其制成的氧泵具有极大的优越性，在500℃即可产生氧气，与氧化钇稳定氧化锆作为电解质材料的氧气发生器相比较，反应温度降低了近400℃。以铈钆复合氧化物材料为电解质的固体氧化物燃料电池易于组装，且操作温度低，金属构件和陶瓷构件之间的热膨胀系数接近，产生的热应力小，在集成为电池堆时可实现金属构件间的直接连接。这对降低工艺难度，选择廉价易得的材料以及降低单位产量能耗等具有重大意义。在我国建设节能型社会的大背景下，该技术具有广阔的应用前景。

产业化方式及条件：合作开发