文献综述（或调研报告）：
前言:
自第一次工业革命以来，能源已经成为了人类文明发展的基础和支柱。随着全球工业化的发展、化石燃料耗量日益增加和储量日益减少，能源问题也逐渐引起了世界的关注。能源是发展国民经济、富强国家的重要物质基础，也是经济发展程度的一个重要指标。随着世界经济的发展和人口的提高，能源的消耗也将与日俱增。传统的能源结构和能源利用方式渐渐不能适应人类发展的需求。目前主流的能源来自于化石能源的燃烧。但是这个过程利用的效率不高，并且在燃烧过程中还有有害气体放出。因此。能源的需求和由此造成的环境问题亟待解决。在开发清洁能源技术的过程中，燃料电池技术符合当前社会对能源利用方式的要求。
燃料电池的介绍
燃料电池是一种把化学能直接转换成电能的化学装置，其能量转换率高、污染小，是21世纪新型洁净发电方式之一，被誉为是继水力、火力、核电之后的第四代发电技术。
燃料电池根据其电解质的不同，可分为五个类型：磷酸盐燃料电池、聚合物电解质膜燃料电池、碱性燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池。在所有燃料电池中，高温运行的固体氧化物燃料电池以其全固态结构、更高的能量效率和对煤气、天然气、混合气体等多种燃料气体广泛适应性等突出特点，发展最快，应用广泛。目前，固体氧化物燃料电池的固体氧电解质材料主要有萤石结构和钙钛矿结构两种类型，萤石结构的氧化物中以氧化锆基固体电解质、氧化铈基电解质材料、氧化铋基电解质材料为主。
电极也是燃料电池的重要结构。阴极又被称为空气极，反应所需氧气来源于空气。氧气在阴极被还原成两个氧负离子，即：O2＋4e–→2O2-。固体氧化物燃料电池阴极材料在高温氧气环境工作，起传递电子和扩散氧作用。阳极又被称为燃料极，从阴极扩散过来的氧负离子在电解质与阳极的界面处发生化学反应：2H2 2O2-→2H2O 4e-。阳极材料本身是一种催化剂，其主要功能就是燃料电化学催化氧化。[2]
低温固体氧化物燃料电池
因为成本、材料的问题，固体氧化物燃料电池（SOFC）的操作温度也从800℃的高温向着500-600℃的温度发展。操作温度中低温化是SOFC的发展趋势。[1]近些年来，SOFC电解质材料有很多的突破。如Jeiwan Tan、Daehee Lee等人通过采用GNDC层作为阳极支撑SOFC的功能层，证明了热解析Ni纳米催化剂与萤石结构相结合的应用掺杂二氧化铈可以作为SOFC的低温电极。[3] Peng Xiao 、Xiaoming Ge等人将钼酸锶（SrMoO3）作为电子导体与氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）结合，形成固体氧化物燃料电池的阳极支架。[4] 低温固体氧化物燃料电池的技术在逐渐完善，材料也在往多元化的趋势发展。而目前低温SOFC中应用最广泛的电解质材料是DCO(SDC、GDC或YDC)。
固体氧化物燃料电池的优势：1.电池稳定。固体氧化物燃料电池的电解质一般都非常稳定,避免了电解质的处理问题和电池材料的腐蚀，有希望实现长寿命的运行。由于材料都是固体，电池外形具有灵活性，能够形成需要的外形。2.结构紧凑。固体氧化物燃料电池的所有部件均为固体，可以制作成很薄的层状结构，各个电池部件可制作成特定的形状，系统设计简单，发电容量大，用途较为广泛。3.燃料使用多样化。SOFC不是基于任何来自燃料的其他的离子而是基于氧离子传输导电的，原则上任何一种气体燃料都将适用。
