黄 悦，莫滢钰，练文超，邱瑞铭，刘建平，雷励斌
(广东工业大学 材料与能源学院，广东 广州 510006)

摘 要：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(ti^app) 。以CeO₂基电解质材料为研究对象，通过建立缺陷分布模型研究了CeO₂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ti^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ti^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(PO₂^hight/PO₂＞10²⁵) ，ti^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(PO₂＜10^-20atm)，通过EMF方法测出的ti^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(PO₂＞10^-15atm)，ti^app主要反映出电解质在高氧分压侧的离子迁移数。
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