Abstract
本論文探討固態氧化物燃科電池的電解質------釔安定性氧化鋯( yttria - stablized zirconia, YSZ) 中的氧離子傳導現象。釔安定性氧化鋯是由氧化鋯(ZrO2)加入相當量的氧化釔 (Y2O3)而成，現常用來當成固態氧化物燃料電池中的電解質，如果氧離子傳導性很好的話，對整個燃料電池的效能有很大的幫助。在文獻中發現，影響這個性質的兩個最重要的因素為氧化釔濃度及電池的操作溫度。 現今的研究指出，在8mol% Y2O3下所形成的YSZ具最高的氧離子傳導性，操作溫度愈高，氧離子傳導性也就愈好。但是固態氧化物燃料電池為了能在實際狀況下應用，現今都往較低溫(600℃~800℃)的趨勢發展，這也勢必會降低電解質的氧離子傳導性，進而降低固態氧化物燃料電池的效率。為了深入探討且找出為何在8mol% Y2O3下為何有最大值，本文建立了可追蹤出氧離子空洞運動的模型，希望能藉此得到我們所需的答案。 本文所使用的研究方法為分子動力學模擬，利用微觀的模擬求得巨觀的材料性質。所使用的程式碼是利用J. M. Haile所建立起的程式碼再加以修改，修成能適用於對離子進行模擬的程式碼，對我們所設定的狀態進行模擬運算，最後再比照實驗的結果，以確定模擬的正確性。