Li14Zn(GeO4)4基Li+/H+共传导中低温电解质

摘要：

固体氧化物燃料电池技术已历经近150年的发展史,但目前仍在努力步人市场化进程中.过高的工作温度[氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)基＞800℃]是限制其商业化推广的主要原因,而研发低温电解质是降低其工作温度的关键步骤.本研究通过第一性原理计算,报道了一种中低温(200 ～600℃)基质子传输电解质Li14Zn(GeO4)4(LZG),建立了质子在LZG内传输分子动力学模型.通过理论模拟,提出LZG为中低温基锂离子/质子混合传导电解质,质子经锂离子/质子交换机制,通过LZG内存在的锂离子空位而引入,并模拟了质子与锂离子在锂离子空位的传导机制.进一步通过计算得出,质子在LZG电解质内部以较高的离子迁移系数通过锂离子空位进行传输,并得到不同位点锂离子与质子迁移系数随温度变化曲线.最后给出不同离子在LZG电解质内迁移的电子态密度.本研究为新型电解质的研发提供了理论指导,有益于将固体氧化物燃料电池(SOFCs)工作温度从中高温区(＞600℃)向中低温区(200 ～600℃)推进.

关键词：固体氧化物燃料电池、中低温、锂离子传导、质子传导、Li+/H+交换机制

所属期刊栏目：36

分类号：TM911.4

在线出版日期：2017-12-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：653-658