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锶镁掺杂镓酸镧(LSGM)是性能优良固体电解质 行业发展前景广阔

2024-05-24 16:54      责任编辑:周圆    来源:www.newsijie.com    点击:
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锶镁掺杂镓酸镧(LSGM)是性能优良固体电解质 行业发展前景广阔

  锶镁掺杂镓酸镧,英文简称LSGM,也称为镧锶镓镁氧,是一种钙钛矿结构固体电解质,为氧离子导体,主要用于固体氧化物燃料电池(SOFC)制造领域。
 
  LSGM传统制备方法是固相反应法,粉体颗粒较大、粒度分布不均匀、杂相较多,影响固体电解质性能。现阶段,LSGM研究较多的制备工艺是湿化学法,主要包括共沉淀法、溶胶凝胶法、柠檬酸-硝酸盐法、甘氨酸-硝酸盐法等,产品性能更优。例如采用共沉淀法制备LSGM前驱体粉末,经共沸蒸馏工艺提高粉末纯度与颗粒大小均匀度,再经煅烧、等静压成型、烧结等工艺可获得LSGM固体电解质。
 
  SOFC是第三代燃料电池,可高效将化学能转化为电能,应用于电动汽车、电力、储能等领域。传统SOFC工作温度高,性能容易退化,对材料要求严格,大规模商业化应用受到一定限制,可工作在中温条件下的SOFC成为开发重心。随着工作温度降低,固体电解质离子电导率会随之下降,因此中温SOFC需采用在中温条件下离子电导率依然良好的新型材料。
 
  根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年中国锶镁掺杂镓酸镧(LSGM)行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,LSGM结构稳定、化学性质稳定、中温下离子电导率高,是发展潜力大的中温固体电解质材料,因此受到关注。另外,苏州大学研究发现,LSGM在氧气气氛中是氧离子导体,在氢气气氛中是质子导体,在潮湿空气中是质子、氧离子混合导体。LSGM不仅可以用于氧离子导体SOFC制造领域,还可用于质子导体SOFC生产中,未来市场发展空间大。
 
  LSGM是以镓酸镧(LaGaO3)为基材,掺杂锶(Sr)、镁(Mg)制得,在其基础上还可以再掺杂其他元素,例如掺杂钴(Co)、钐(Sm)等,能够进一步提高产品性能。厦门大学研究发现,Co掺杂LSGM可得到LSGMC固体电解质,氧离子电导率显著提高,是一种优秀中温燃料电池固体电解质。
 
  新思界行业分析人士表示,除苏州大学、厦门大学外,我国LSGM相关研究机构还有中国科学院上海硅酸盐研究所、郑州大学、合肥工业大学、北京科技大学、哈尔滨工业大学等,研究成果正在不断增多。从专利方面来看,我国合肥科晶材料技术有限公司专利“一种提拉生长制备LSGM快离子导体单晶的方法”,可以解决较大尺寸LSGM单晶极难制备的技术问题。总的来看,LSGM行业发展前景广阔。
 
关键字: LSGM 锶镁掺杂镓酸镧 镧锶镓镁氧