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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145

经典实例248

经典实例351

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1103

经典实例2105

经典实例3109

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1126

经典实例2128

经典实例3131

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1175

经典实例2177

经典实例3179

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1224

经典实例2226

经典实例3229

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1256

经典实例2258

经典实例3262

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