纳米尺度多层膜的界面对固体氧化物燃料电池电解质材料的离子电导增强效应的研究

固体氧化物燃料电池（SOFC）通过电化学反应将储存在氢气、天然气、一氧化碳等燃料中的化学能转变成电能和热能，具有对燃料适用性强、能源利用率高、无需贵金属催化剂等突出特点，对于节约能源和减少环境污染具有重要的意义。为实现SOFC的产业化应用，降低电池的工作温度是重要的出路。电解质材料对SOFC的工作温度、输出功率密度等性能参数具有决定性的作用，是SOFC的关键材料。目前提高电解质材料电导率的方法主要是寻找新材料，但到目前效果并不理想。纳米尺度材料中界面增强离子导电效应的发现给探索新型固体电解质材料带来了一条崭新的途径。本项目拟采用先进的磁控溅射多层膜技术，在纳米尺度的范围内研究固体氧化物电解质材料的界面对离子电导的增强效应。通过实验结合理论分析，研究氧离子导电增强的机理，探索和评价将这种技术应用于SOFC的可行性和技术路线。本项目不仅有重大的实际应用背景和现实意义，也有非常重要的理论意义。