全致密(不可渗透的)电解质的首要要求为在SOFC运行情况下，具有足够水平的离子传导性。除了与电极材料的化学相容性，电解质材料也应在差距较大的氧分压双重环境下具有稳定性。另一方面，机械强度也是决定电池结构(电极或自支撑)的主导性准则。

9.2.1.1 掺杂镓酸镧

中温情况下，掺杂镓酸镧混合物的高氧离子导电性使其成为自支撑型SOFC设计^［5-10］中电解质的理想材料。在我们的生产设施中，自支撑型电池全部在磁盘类型的平盘中进行生产。电解质支撑的典型规模为直径120mm，厚度200μm。

在电解质材料合成中，采用传统的固态反应技术。将La₂O₃、SrCO₃、Ga₂O₃、MgO和CoO的商用粉末混合，球磨研磨，在空气中煅烧以获得最终组成La_0.8Sr_0.2Ga_0.8Mg_0.15Co_0.05O_3-δ(LSGMC)。然后再次研磨煅烧后的混合物，并与有机黏合剂混合以生成LSGMC浆体。作为制作电池组件相对厚层最普遍的方法，流延成型技术被用于制备电路基板。因此，LSGMC浆体通过刮墨刀片被流延成为合适厚度的电路基板，测试其生坯密度约为50％。接着，在电路基板上切出磁盘，并在空气中1400～1500℃的温度下煅烧6h。对于烧结磁盘的相对密度，确定了98％～99％的理论值。(www.daowen.com)

因为钴作为额外的B位掺杂材料，LSGMC拥有了一定数量的电子(电子或空穴)导电性，反过来，这将造成电池中开路电压(OCV)的降低。人们普遍认为，减少电解质厚度是通过降低电阻损耗以提高电池性能的最优途径。然而因为电子泄漏电流将造成电池电位的大量降低，因此需谨慎减少混合导电电解质的厚度。我们判断，在中温条件下，LSGMC电解质的最佳厚度约为100μm^［11］。

对于自支撑型电池，间接显示电解质厚度的另一因素是电解质的机械强度。随着电解质层变强，生产更薄的自支撑型电池的可能性变得更大。因为粉末特性和加工条件决定最终的微结构，制造能够通过使用细尺寸的球状粉在低烧结温度下密集排列的小粒度电解质。图9.1显示了在不同温度下，通过烧结获得的密集LSGMC微结构的扫描电子显微镜(SEM)图像。电化学活性电池能够将空气和燃料端连接到电解质并进行生产，标准电池的横截面如图9.2所示。