【摘 要】
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固体氧化物燃料电池（SOFC）是一项极为富有潜力的能源转换技术。但是高操作温度（750oC以上）和高造价是阻止其商业化的主要障碍,朱斌教授发明的无电解质燃料电池”解决了这个难题。
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固体氧化物燃料电池（SOFC）是一项极为富有潜力的能源转换技术。但是高操作温度（750oC以上）和高造价是阻止其商业化的主要障碍,朱斌教授发明的无电解质燃料电池”解决了这个难题。为燃料电池的科学研究和商业化提供了新思路。但是相应的科学基础研究刚刚开始,需要跟进和深入。特别是半导体离子材料的独特功能和用这种材料取代电解质构建的新型半导体离子隔膜燃料电池（SIMFC）的材料,技术和新型燃料电池工作原理都需要大量研究。本论文工作基于半导体离子的基本原理设计和发展半导体离子功能材料和SIMFC。制备两种半导体离子材料,第1种是金属氧化物电极材料立方结构的Li Ni Cu Sr氧化物（LNCS）和工业级别硝酸稀土为原料制备得到La和Pr共掺Ce O2（LCP）复合材料;第2种是用层状氧化物Li Co0.8Fe O.2O2（LCF）和合成的Sm掺杂氧化铈（SDC）构造的异质结构复合材料。这些新型SIM材料,在550oC下,能够获得0.1S/cm的离子电导率。并用它们来构造半导体离子隔膜燃料电池,示范性能优异>1000m W/cm2（550oC）,并建立理论模型进行模拟和深入理解其工作原理和机制。
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