钆掺杂氧化铈电解质

免烧结致密涂层

一种通过低压等离子喷涂直接制备的致密GDC电解质层，绕开高温烧结，适用于中温金属支撑固体氧化物燃料电池。

Mengting, Zhang · 宋琛 · 刘敏 · 刘太楷 · Du, Ke · Deng, Ziqian · Wen, Kui · 邓春明 · 邓畅光 · Liao, Hanlin · 周克崧

Journal of Thermal Spray Technology 2025

参数信息

开路电压

0.896 V

最大功率密度

176 mW/cm2

开路电压（275 mm样品）

0.885 V

开路电压（275 mm样品）

0.86 V

最大功率密度（275 mm样品）

151 mW/cm2

最大功率密度（275 mm样品）

82 mW/cm2

电解质对功率衰减的贡献

5 %

技术优势

免高温烧结

采用低压等离子喷涂直接制备致密GDC涂层，绕开了传统GDC电解质所需的高温烧结步骤。

电解质退化小

经100小时退化测试，功率密度下降中仅5%归因于GDC电解质，涂层本身保持稳定。

工艺窗口可调

喷涂距离显著影响涂层微结构与电池性能，较近距离（250 mm）可获更高功率密度。

应用场景

• 金属支撑SOFC：提供免烧结的致密电解质层，降低金属支撑电池的制备温度。
• 固体氧化物燃料电池：中温下实现高功率密度，且电解质长期退化极小。
• 热喷涂涂层：等离子喷涂直接沉积致密陶瓷涂层，工艺可调且适合规模化。
• 中温电解质：600°C下离子电导率高，匹配中温SOFC运行窗口。