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第1章 钙钛矿结构铈酸钡电解质材料 1

1.1 燃料电池（FC） 1

1.2 固体氧化物燃料电池（SOFC） 2

1.2.1 阳极材料 3

1.2.2 阴极材料 3

1.2.3 连接材料 3

1.2.4 电解质材料 4

1.3 铈酸钡电解质材料的结构分析 6

1.3.1 XRD分析 6

1.3.2 SEM、TEM分析 9

1.4 BaCeO3基电解质材料的制备方法 10

1.4.1 柠檬酸－硝酸盐燃烧法（C2NA） 10

1.4.2 甘氨酸－硝酸盐合成法（GNP） 12

1.4.3 共沉淀法 13

1.4.4 火花等离子体烧结法（SPS） 14

1.4.5 固相反应法（SSR） 14

1.4.6 流延法 18

1.4.7 Pechini法 18

1.4.8 溶胶－凝胶法（sol-gel） 20

1.4.9 微乳法（ME） 23

1.5 BaCeO3基电解质材料的性能研究 24

1.5.1 电导率 24

1.5.2 热重性能 29

1.5.3 阻抗谱图 30

1.5.4 材料的稳定性研究 32

1.6 BaCeO3基电解质材料的应用 35

1.6.1 传感器 35

1.6.2 燃料电池 35

1.7 结语 38

参考文献 39

经典实例1 45

经典实例2 48

经典实例3 51

第2章 钙钛矿结构铈酸锶电解质材料 54

2.1 机理、结构与形貌 54

2.1.1 内摩擦光谱 54

2.1.2 SrCe0.9 5Yb0.0503中氢的解吸机理 55

2.1.3 EXAFS研究 56

2.1.4 弹性反冲检测（ERD）分析 57

2.1.5 穆斯堡尔谱 57

2.1.6 卢瑟福散射谱（RBS） 58

2.1.7 拉曼光谱 59

2.1.8 其他机理、结构与形貌 60

2.2 缺陷化学 74

2.3 制备方法 75

2.3.1 高温固相法 75

2.3.2 溶胶－凝胶法 79

2.3.3 微波合成法 81

2.3.4 浸渍法 81

2.3.5 沉积法 82

2.3.6 喷雾热解法 84

2.3.7 旋转涂布法 84

2.3.8 复合电解质的合成 84

2.4 导电性能 85

2.4.1 电导率及其影响因素 85

2.4.2 导电性与氧分压的关系 90

2.4.3 稳定性研究 90

2.5 应用 92

2.5.1 氢分压自动调节仪 92

2.5.2 H2-D2气体电池（氢同位素电池） 93

2.5.3 产H2水气交换反应器 94

2.5.4 氢泵、氢透过与氢分离器 95

参考文献 99

经典实例1 103

经典实例2 105

经典实例3 109

第3章 掺杂镓酸镧电解质材料 113

3.1 晶格结构 113

3.2 价电子结构理论计算 115

3.3 力学性能 116

3.4 缺陷化学 117

3.5 LaGaO3的合成方法 117

3.5.1 固相反应法 118

3.5.2 溶胶－凝胶法 120

3.5.3 低温燃烧合成法 120

3.5.4 沉淀体系中相转移分离法 121

3.5.5 甘氨酸－硝酸盐燃烧法 121

3.6 导电性能 121

3.7 燃料电池 123

参考文献 124

经典实例1 126

经典实例2 128

经典实例3 131

第4章 ZrO2基电解质材料 135

4.1 ZrO2基电解质的结构与导电原理 136

4.1.1 结构 136

4.1.2 导电机理 140

4.2 ZrO2基电解质的制备方法 142

4.2.1 高温固相法 142

4.2.2 溶胶－凝胶法 144

4.2.3 化学沉淀法 147

4.2.4 气相沉积法 148

4.2.5 旋转涂覆法 149

4.2.6 燃烧合成法 149

4.2.7 流延成型法 150

4.2.8 改进注浆法 151

4.2.9 水热合成法 151

4.2.10 其他 151

4.3 ZrO2基电解质的性能研究 152

4.3.1 材料的稳定性研究 152

4.3.2 阻抗谱图与电导率 156

4.4 ZrO2基电解质的应用 161

4.4.1 传感器 161

4.4.2 在冶金工业中的应用 162

4.4.3 燃料电池 162

4.5 结语 168

参考文献 169

经典实例1 175

经典实例2 177

经典实例3 179

第5章 掺杂氧化铈电解质材料 183

5.1 氧化铈基电解质概述 183

5.1.1 CeO2的晶体结构 184

5.1.2 导电机理 185

5.1.3 相结构分析 186

5.1.4 弹性模量 194

5.1.5 断裂强度 194

5.1.6 稳定性 194

5.1.7 抗还原性 195

5.2 掺杂氧化铈基电解质的制备 195

5.2.1 固相反应法 196

5.2.2 溶胶－凝胶法 197

5.2.3 化学沉淀法 200

5.2.4 微乳液法 203

5.2.5 冷冻干燥法 203

5.2.6 喷雾热分解法 203

5.2.7 燃烧合成法 203

5.2.8 水热合成法 206

5.2.9 水溶液流延法 207

5.3 掺杂氧化铈基电解质的电导率 207

5.4 CeO2基电解质的应用 214

5.4.1 在固体燃料电池中的应用 215

5.4.2 在汽车尾气净化中的应用 215

5.4.3 在气体传感方面的应用 215

5.5 结语 216

参考文献 216

经典实例1 224

经典实例2 226

经典实例3 229

第6章 新型氧离子导体钼酸镧（La2Mo2O9） 232

6.1 La2Mo2O9电解质简介 232

6.2 相结构 233

6.3 电镜分析 236

6.4 内耗－温度谱的机理研究 237

6.5 La2Mo2O9的导电机理 238

6.6 La2Mo2O9型电解质的制备方法 239

6.6.1 固相反应法 239

6.6.2 溶胶－凝胶法 241

6.6.3 电泳沉积法 243

6.6.4 冷冻干燥法 243

6.6.5 多元醇法 243

6.6.6 微波辅助加热法 243

6.6.7 聚天冬氨酸前体法 244

6.6.8 原位聚合法 244

6.6.9 激光快速凝固法 244

6.7 La2Mo2O9电解质的性能研究 245

6.7.1 电导率 245

6.7.2 浓差电池 249

6.8 La2Mo2O9电解质的应用——燃料电池 249

6.9 结语与展望 250

参考文献 250

经典实例1 256

经典实例2 258

经典实例3 262

附录 266

附录1 饱和水蒸气压力表 266

附录2 各种气体的安全使用方法 268

附录3 各种仪器的规范使用 269

附录4 电化学工作站相关测试说明 271