【聚焦】氧化钪稳定氧化锆（ScSZ）是优异固体电解质材料目前应用规模小

2024-07-04 17:31

气随着科技不断进步，氧化钪稳定氧化锆新型制备工艺还在不断研究开发。

Sc2O3稳定ZrO2，氧化钪稳定氧化锆，英文简称ScSZ，是一种氧离子导体，主要用作固体氧化物燃料电池（SOFC）、固体氧化物电解池（SOEC）的固体电解质材料，在阴极与阳极之间传导氧离子。

固体电解质是SOFC/SOEC三大核心组成部分之一，性能优劣直接影响SOFC/SOEC的能量转化效率、使用寿命。氧离子导体型固体电解质以萤石结构氧化物陶瓷材料为主，氧化锆基电解质具有高强度、耐高温、抗腐蚀、高介电常数等特点，成为最为常见产品类型。

根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年中国氧化钪稳定氧化锆（ScSZ）行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，在现阶段全球SOFC市场中，氧化钇稳定氧化锆（YSZ）凭借耐高温、化学性质稳定等优点，成为主流固体电解质材料。与之相比，由于钪离子（Sc3+）与锆离子（Zr4+）的离子半径匹配度更高，因此氧化钪稳定氧化锆氧离子电导率更高，输出功率相同时体积可进一步缩小，且高温化学稳定性优异，受关注度正在不断提升。

氧化钪稳定氧化锆制备方法主要有溶胶凝胶法、共沉淀法等，制备得到是粉体材料，作为固体电解质时，粉体材料需再经高温烧结得到陶瓷材料，一般制造成隔膜形式使用。随着科技不断进步，氧化钪稳定氧化锆新型制备工艺还在不断研究开发。在我国，氧化钪稳定氧化锆相关研究及生产商主要有广西大学、哈尔滨工业大学、北京有色金属研究总院稀土国家工程研究中心、有研稀土新材料股份有限公司、江西赛瓷材料有限公司等。

在我国以及全球SOFC/SOEC市场中，氧离子导体SOFC与氧离子传导型SOEC均是发展速度更快的细分产品。在我国，氧离子导体SOFC已经实现商业化，氧离子传导型SOEC（O-SOEC）已建成小规模示范项目。氧化钪稳定氧化锆作为氧离子电导率更为优异的固体电解质材料，可替代氧化钇稳定氧化锆使用，用于SOFC/SOEC制造领域。

新思界行业分析人士表示，目前，氧化钪稳定氧化锆已经在SOFC领域获得商业化应用，早在2013年，以氧化钪稳定氧化锆为固体电解质的SOFC已经在美国、日本实现商业化生产。但由于钪为稀土元素，氧化钪稳定氧化锆价格较高，且材料结构复杂，制备难度较大，因此其应用受到一定限制。若未来随着技术不断成熟、生产规模不断扩大，氧化钪稳定氧化锆价格不断下降，其市场发展空间有望增大。

原文标题 : 【聚焦】氧化钪稳定氧化锆（ScSZ）是优异固体电解质材料目前应用规模小