张 瑞，杨 晨，滕 航，毛凯迪，郭 学
(山东理工大学 材料科学与工程学院，山东 淄博 255000)
摘 要：在氧离子传导型SOFC组件中，电解质需要足够高的离子电导率来实现高性能电池的稳定运行。制备粒径较细的粉体是获得高离子导电性和提高电解质烧结性能的关键。常用的合成YSZ粉体的方法有燃烧法、溶胶—凝胶法、共沉淀法等，但这些合成方法存在工艺过程复杂、成本高、易污染环境等问题。而传统固相法简便无污染但合成的YSZ粉体性能差且难以烧结。本文采用砂磨固相法合成YSZ粉体，确定一次砂磨时间为50 min，二次砂磨时间50 min为合成YSZ粉体的最佳砂磨工艺。砂磨固相法不仅成功解决了传统固相法的短板，还提升了其烧结性能和电学性能。所合成粉体达到纯相的煅烧温度相较于传统固相法由1300 ℃降低至1100 ℃，保温时间也从15 h缩短至6 h。在高温800 ℃时，砂磨固相合成YSZ电解质电导率能达到0.177 S·cm−1，而在中温550 ℃时，砂磨固相合成YSZ电解质电导率能达到3.785×10−3 S·cm−1，与传统固相法的2.653×10−4 S·cm−1相比有着显著提升。
关键词：YSZ；传统固相法；砂磨固相法；电解质