SOFC 电解质导电率：YSZ 与 ScSZ
8YSZ、11ScSZ 与 10Sc1CeSZ 的七个报告导电率数值，每一个都连同它所依据的测量温度、气氛与致密化路线绘出。区间就画成区间，8YSZ 反而胜过氧化钪稳定等级的那项研究也保留在内，因为对这个问题而言，每种材料只画一条线是错的答案。
报告导电率与测量温度
四个离散的测量温度，取自若干项研究。没有连线、拟合或平均：每一个标记都是一个报告数值或一个报告区间，条件由其出处给出。把指针移到标记上，或用键盘移到它上面，即可读到完整条件。
- 8YSZ
- 11ScSZ / 10Sc1CeSZ
- 报告区间——两端都是报告值
- 非常规致密化（放电等离子烧结）
- *
- 在一项研究中，10Sc1CeSZ 在 600 °C 测得 0.019～0.046 S/cm，而同一份工作中 8YSZ 测得 0.059 S/cm——也就是说 8YSZ 高于整个氧化钪区间，而氧化钪的结果随起始粉末不同变化超过两倍。材料的固有优势可以被工艺完全抹平，这正是这个数值留在图上、而不是被平均掉的原因。
- SPS
- 800 °C 下 0.134 S/cm 这个数值是用放电等离子烧结达到的。它画成空心标记，并被排除在旁边的常规烧结区间之外，因为非常规致密化路线与常规烧结的坯片不是同类比较。
本图上没有切换温度，这是刻意的。 标记之间没有连线，温度轴也不连续，因此没有交点可读。我们的对比文章明确指出：不存在单一的切换温度，任何不说明电解质厚度与电池结构就给出的数字都是误导。请改用下面的 ASR 计算。
分散来自工艺，不是来自化学组成。 8YSZ 在 800 °C 报告的导电率大致跨越 0.02 至 0.134 S/cm，而这种分散几乎全部来自致密化程度、晶粒尺寸与晶界化学，而非组成。拿一篇论文的数字去比另一篇论文的数字，能告诉你的极少；只有在工艺可比的样品上做的配对测量才算得上。
图上的数据
同样这七个数值以表格呈现，因此不必把指针移到任何地方、也不需要 JavaScript，就能读到每一个数值和每一项条件。
| 材料 | 报告导电率 | 温度 | 气氛或基准 | 致密化 | 该数值的限定条件 |
|---|---|---|---|---|---|
| 8YSZ | ~0.1 S/cm | 1000 °C | 空气 | 未说明致密化路线 | 出处将该数值标为近似值。 |
| 8YSZ | 78 mS/cm = 0.078 S/cm | 850 °C | 空气 | 未说明致密化路线 | 在同一项研究中与另一种材料对照测量。 |
| 11ScSZ | 108 mS/cm = 0.108 S/cm | 850 °C | 空气 | 未说明致密化路线 | 在同一项研究中与另一种材料对照测量。 |
| 8YSZ | ~0.02–0.045 S/cm | 800 °C | 空气 | 常规烧结 | 以区间形式报告；分散反映的是工艺，不是化学组成。 出处将该数值标为近似值。 |
| 8YSZ | 0.134 S/cm | 800 °C | 空气 | 放电等离子烧结 | 因非常规致密化而成为离群值——与常规烧结的数值不可比，也未并入它们的区间。 |
| 10Sc1CeSZ | 0.019–0.046 S/cm | 600 °C | 总导电率 | 未说明致密化路线 | 在同一项研究中与另一种材料对照测量。 随起始粉末不同，变化超过两倍。 |
| 8YSZ | 0.059 S/cm | 600 °C | 总导电率 | 未说明致密化路线 | 反例：此处 8YSZ 测得的数值高于氧化钪稳定等级。 在同一项研究中与另一种材料对照测量。 |
每一个数值都从我们 YSZ 与 ScSZ 指南中的对比表转录而来，该文引用了原始文献。其中两行原文以毫西门子每厘米报告，此处以两种单位并列；除此之外没有任何换算、取整或合并。
您的厚度要求多高的导电率
穿过电解质的欧姆损失由面积比电阻决定，而 ASR = L/σ 把厚度与导电率绑在一起。常被引用的电解质目标是 0.15 Ω·cm²。输入您的电池结构所迫使的厚度，即可读出您在工作温度下必须实测到的导电率。
阳极支撑型电池大致为 5～15 µm，磁控溅射已实现 3 µm。电解质支撑层从约 75 µm 到数百微米，其中 200～350 µm 是常见区间。
0.15 Ω·cm² 是常被引用的电解质目标。若您的损失预算另有写法，请自行改动。
指南中出现过的厚度
- 工作温度下所需导电率
- ≥ 0.100 S/cm
由 ASR = L/σ 得出，对应 150 µm、预算 0.15 Ω·cm²。它是对一次测量的要求，而不是对一种材料的要求：同一组成会因制备方式不同而落在它的两侧。
各报告数值与它的关系
每一个报告数值，以及它在您的预算下能支持的厚度。跨在要求两侧的区间标为部分满足，因为数据就是这样。
8YSZ ~0.1 S/cm — 满足要求
1000 °C · 空气 · 未说明致密化路线 · 在此预算下可支持 150 µm
出处将该数值标为近似值。
8YSZ 0.078 S/cm — 低于要求
850 °C · 空气 · 未说明致密化路线 · 在此预算下可支持 117 µm
在同一项研究中与另一种材料对照测量。
11ScSZ 0.108 S/cm — 满足要求
850 °C · 空气 · 未说明致密化路线 · 在此预算下可支持 162 µm
在同一项研究中与另一种材料对照测量。
8YSZ ~0.02–0.045 S/cm — 低于要求
800 °C · 空气 · 常规烧结 · 在此预算下可支持 30–68 µm
以区间形式报告；分散反映的是工艺，不是化学组成。 出处将该数值标为近似值。
8YSZ 0.134 S/cm — 满足要求
800 °C · 空气 · 放电等离子烧结 · 在此预算下可支持 201 µm
因非常规致密化而成为离群值——与常规烧结的数值不可比，也未并入它们的区间。
10Sc1CeSZ 0.019–0.046 S/cm — 低于要求
600 °C · 总导电率 · 未说明致密化路线 · 在此预算下可支持 28–69 µm
在同一项研究中与另一种材料对照测量。 随起始粉末不同，变化超过两倍。
8YSZ 0.059 S/cm — 低于要求
600 °C · 总导电率 · 未说明致密化路线 · 在此预算下可支持 88 µm
反例：此处 8YSZ 测得的数值高于氧化钪稳定等级。 在同一项研究中与另一种材料对照测量。
写进规格的那一行
写成一项要做的测量，而不是一种要买的材料。请把它粘贴进认证方案或询价单。
Electrolyte ASR budget 0.15 Ω·cm² at 150 µm → required ionic conductivity ≥ 0.100 S/cm (ASR = L/σ). To be verified at the operating temperature on identically processed pellets of each candidate powder, not from literature values.不要把这些数字带进设计计算。 这里的每一个数值都是别人的坯片。请在您自己的样品上、在您的工作温度下、在相关气氛中，对每一种候选粉末以相同工艺制备的样品测量导电率——并在老化后复测，因为已有报告称 8YSZ 的导电率在 1000 °C 退火 1,000 小时后下降约 40%。
纯 ScSZ 在中温窗口内有一个相变。 氧化钪稳定氧化锆在 650 °C 附近会发生立方相到菱方相（β 相）的转变，使导电率下降——而这恰好就是您为提高导电率才采用 ScSZ 的温度区间。抑制这一转变，正是 10Sc1CeSZ 这类共掺等级存在的原因，所以在纯 ScSZ 上于 650 °C 附近测得的数值不能移用到共掺等级，反过来也一样。