Leitende Keramiken
Obwohl es sich bei Keramik in der Regel um Widerstandsmaterialien handelt, weist Yttria Fully Stabilized Zirconia hervorragende Ionenleitungseigenschaften auf. Vollständig mit Yttriumoxid stabilisiertes Zirkoniumdioxid wird häufig als Elektrolyt in Sauerstoffsensoren (Lambdasonde) oder für Festoxid-Brennstoffzellen (SOFC) verwendet, da es bei hohen Temperaturen (>300°C) eine hohe Sauerstoffionenleitung aufweist. Elektrolyte auf der Basis von stabilisiertem Zirkonoxid zeichnen sich außerdem durch hohe mechanische Eigenschaften, Gasdichtigkeit, geringe elektronische Leitfähigkeit und chemische Stabilität sowohl in oxidierenden als auch in reduzierenden Atmosphären aus.
Festoxid-Zellen
In SOFCs reagiert wasserstoffreiches Gas elektrochemisch mit Sauerstoff bei hohen Temperaturen (700°C-900°C), um Strom und Wasser zu erzeugen. 8 mol% Yttriumoxid-stabilisierte Zirkoniumdioxide werden im Allgemeinen als Elektrolyt verwendet, da sie bei hohen Temperaturen eine ausgezeichnete Ionenleitung aufweisen.
3 Mol-% Yttriumoxid-stabilisierte Zirkonoxid werden aufgrund ihrer hervorragenden mechanischen Eigenschaften häufig für SOFC-Elektroden verwendet.
Bei SOEC findet die umgekehrte Reaktion statt, und es wird H2 aus Strom und Wasser erzeugt. In ähnlicher Weise werden 8YZ- und 3YZ-Pulver für die Herstellung von Elektrolyten bzw. Elektroden verwendet.
