Sc2O3穩(wěn)定ZrO2，氧化鈧穩(wěn)定氧化鋯，英文簡(jiǎn)稱ScSZ，是一種氧離子導(dǎo)體，主要用作固體氧化物燃料電池（SOFC）、固體氧化物電解池（SOEC）的固體電解質(zhì)材料，在陰極與陽(yáng)極之間傳導(dǎo)氧離子。
固體電解質(zhì)是SOFC/SOEC三大核心組成部分之一，性能優(yōu)劣直接影響SOFC/SOEC的能量轉(zhuǎn)化效率、使用壽命。氧離子導(dǎo)體型固體電解質(zhì)以螢石結(jié)構(gòu)氧化物陶瓷材料為主，氧化鋯基電解質(zhì)具有高強(qiáng)度、耐高溫、抗腐蝕、高介電常數(shù)等特點(diǎn)，成為最為常見(jiàn)產(chǎn)品類型。
在現(xiàn)階段全球SOFC市場(chǎng)中，氧化釔穩(wěn)定氧化鋯（YSZ）憑借耐高溫、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，成為主流固體電解質(zhì)材料。與之相比，由于鈧離子（Sc3+）與鋯離子（Zr4+）的離子半徑匹配度更高，因此氧化鈧穩(wěn)定氧化鋯氧離子電導(dǎo)率更高，輸出功率相同時(shí)體積可進(jìn)一步縮小，且高溫化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)異，受關(guān)注度正在不斷提升。
氧化鈧穩(wěn)定氧化鋯制備方法主要有溶膠凝膠法、共沉淀法等，制備得到是粉體材料，作為固體電解質(zhì)時(shí)，粉體材料需再經(jīng)高溫?zé)�結(jié)得到陶瓷材料，一般制造成隔膜形式使用。隨著科技不斷進(jìn)步，氧化鈧穩(wěn)定氧化鋯新型制備工藝還在不斷研究開(kāi)發(fā)。在我國(guó)，氧化鈧穩(wěn)定氧化鋯相關(guān)研究及生產(chǎn)商主要有廣西大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京有色金屬研究總院稀土國(guó)家工程研究中心、有研稀土新材料股份有限公司、江西賽瓷材料有限公司等。
在我國(guó)以及全球SOFC/SOEC市場(chǎng)中，氧離子導(dǎo)體SOFC與氧離子傳導(dǎo)型SOEC均是發(fā)展速度更快的細(xì)分產(chǎn)品。在我國(guó)，氧離子導(dǎo)體SOFC已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，氧離子傳導(dǎo)型SOEC（O-SOEC）已建成小規(guī)模示范項(xiàng)目。氧化鈧穩(wěn)定氧化鋯作為氧離子電導(dǎo)率更為優(yōu)異的固體電解質(zhì)材料，可替代氧化釔穩(wěn)定氧化鋯使用，用于SOFC/SOEC制造領(lǐng)域。
目前，氧化鈧穩(wěn)定氧化鋯已經(jīng)在SOFC領(lǐng)域獲得商業(yè)化應(yīng)用，早在2013年，以氧化鈧穩(wěn)定氧化鋯為固體電解質(zhì)的SOFC已經(jīng)在美國(guó)、日本實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。但由于鈧為稀土元素，氧化鈧穩(wěn)定氧化鋯價(jià)格較高，且材料結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制備難度較大，因此其應(yīng)用受到一定限制。若未來(lái)隨著技術(shù)不斷成熟、生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，氧化鈧穩(wěn)定氧化鋯價(jià)格不斷下降，其市場(chǎng)發(fā)展空間有望增大。