文献综述
课题：质子传导型SOFC复合阴极材料的制备及电化学性能的研究
在人类社会的发展进程中，世界各地的工业化程度不断提高，生产力得到了极大发展。对于社会生产而言,能源是十分重要的物质基础，为各行各业的运转与发展提供了原始驱动力。在利用能源的不同途径中，通过燃烧煤炭、石油和天然气这类矿石燃料获取能量和动力依然是最主要的方式。在我国电力产业中，最主要的发电方式是火力发电,但是需要消耗巨大的化石燃料。矿石燃料存在于自然界中，是由死去的动植物在地下分解形成的。随着世界各地现代化步伐不断加快及全球人口数量不断上升，大量使用化石燃料不仅导致温室气体大量排放，还使得自然界中化石燃料的存量不断减少，地球资源难以保证持续供应。因此，当今社会不应再完全依赖于化石燃料的使用，提高化石燃料的使用效率并开发清洁型可再生能源是人类及业界未来的发展方向。
固体氧化物燃料电池(Solid oxide fuel cells, sOFCs)是一种新型的能量转换装置，在SOFCs内部发生的电化学反应可以将燃料气体内部的化学能直接转换为电能。SOFCs不受卡诺循环效应的限制，效率高。这种新型电池在最近几十年受到了广大科研工作者的关注。由于可以被用作 SOFCs 的燃料种类较多，且燃料电池排放污染较低，所以SOFCs在大型发电站、大型车辆、轮船舰艇及航天等领域有着广阔的发展前景。
sOFCs是全固态，由多孔阳极、较薄且致密的电解质和多孔阴极组成的装置。阴极和阳极可以分别对氧气和燃料气体进行催化和传输。电解质层介于阴极和阳极之间，能够分隔阴、阳极材料，阻断燃料气体的泄露，传输载流子。根据电解质的导电机制不同，SOFCs分为两大类:氧离子传导型的燃料电池和质子传导型的燃料电池。
质子传导型的燃料电池的工作原理图如图所示
质子传导型燃料电池中，燃料气体被通入阳极侧，经过阳极材料的催化解离，生成质子和电子。由于阳极和电解质两侧的质子浓度存在差异，质子将传输通过电解质层，到达电解质和阴极的交界处。而阴极同样发生催化解离作用，将分子氧解离为氧离子。质子、电子和氧离子在阴极侧的三相界面处发生反应，产物为水。而电子则通过外电路的传导到达阴极，完成了化学能到电能的转换。如果使用氢气作为燃料气体，阴极和阳极发生的反应及总反应可以用如下化学式表示：
很多学者都对钙钛矿型质子导体的导电进行过研究和探索，但还没有形成非常成熟的导电理论，目前比较能被大家认可的就是缺陷理论。
