La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3系阴极材料制备及表征

La1-xSrxCo1-yFeyO3系(LSCF)钙钛矿结构氧化物是一类性能优异的离子-电子混合导体,同时具有良好的化学稳定性和催化活性,有望作为中低温条件下工作的固体氧化物燃料电池阴极材料的候选材料.本文采用固相反应法制备了多孔La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3(y=0.2～0.8)氧化物陶瓷,通过XRD,TG/DTA等测试技术研究了LSCF的结构与制备过程,采用直流四探针法测试了样品的电导率,同时考察了这类组成样品的热膨胀系数.结果表明,这类组成的电导率都有着相同的变化趋势,即先随温度升高而增大,至极大值后又开始降低.分析表明,除了存在小极化子导电机制外,同时还可能存在以下几种机理:1)热激发引起Co3 离子的电荷歧化;2)高温下氧空位生成导致的离子补偿;3)Fe4 较Co4 优先进行电子补偿.     

La1-xSrxCo0.2Fe0.8O3系阴极材料制备及表征

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种先进的能量转换装置,具有高效、无污染、环境友好等优点,阴极材料是它的重要组件.La1-xSrxCo0.2Fe0.8O3钙钛矿结构氧化物是一类性能优异的离子-电子混合导体,可作为其阴极材料.本文采用固相反应法制备出固体氧化物燃料电池的多孔阴极材料La1-xSrxCo0.2Fe0.8O3(LSCF,x=0.1～0.6),通过XRD,TG/DTA等测试技术研究了LSCF的结构与制备过程,采用直流四探针法测试了样品的电导率,同时测定了这类组成样品的热膨胀系数.结果表明,制备的样品为单一钙钛矿相,随着Sr含量增加,XRD衍射峰值向高角度方向稍有偏移.电导率随着温度及Sr含量的变化出现极大值,其导电机理在低温下是以小极化子跃迁机理为主,高温下则是氧空位的电荷补偿占主导地位.     

La1-xSrxCo0.2Fe0.8O3-δ阴极材料的导电机理研究

La1-xSrxCo1-yFeyO3-δ系(LSCF)钙钛矿结构复合氧化物是一类性能优异的离子-电子混合导体,同时具有良好的化学稳定性和催化活性,是很好的中低温固体氧化物燃料电池(SOFC)阴极材料的候选材料.本文测试了制备出的La1-xSrxCo0.2Fe0.8O3-δ(x=0.1～0.5)系材料电导率并探讨了它们的离子导电、电子导电的微观机制,指出除了小极化子导电机制外,还可能有以下几种机理共同作用:1)热激发引起Co3 离子的电荷歧化;2)高温下氧空位生成导致的离子补偿;3)Fe4 较Co4 优先进行电子补偿.     

La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3的混合导电性研究

采用直流四探针法和两端子电子阻塞电极交流阻抗谱研究了GNP法制备La0．6Sr0．4Co1-yFeyO3陶瓷的电子-离子混合导电性能．在室温-900℃范围内，La0．6Sr0．4CoO3的电子电导率随温度的升高而单调降低，其它样品的电子电导率随温度的升高在600℃附近达到最大值．La0．6Sr0．4Co1-yFeyO3陶瓷的氧离子电导率随温度的升高而增加．在相同温度下，随着Co／Fe比例的增加，La0．6Sr0．4Co1-yFeyO3陶瓷的电子电导率和氧离子电导率增加，电子导电活化能和离子导电活化能降低．氧离子迁移数随温度的升高而增加，随Co／Fe比例的增加而降低．     

La0.8Sr0.2Co0.05Fe0.95-yMnyO3-δ的电学性能及氧非化学计量研究

采用甘氨酸-硝酸盐法合成了钙钛矿结构LSCFM(y=0.20、0.35、0.50、0.65、0.80)材料.用直流四探针法测定了材料在100～800℃静态空气气氛中的电导率,结果表明,其导电行为符合小极化子导电机制,电导率随温度的升高而增大.电子跳跃能随Mn含量的增大而减小,而小极化子跳跃几率随Mn含量的增大而增大,使材料电导率随Mn含量的增大而增大.用碘滴定法测定了材料的氧非化学计量值,结果表明,氧非化学计量值随Mn含量的增大而增大,LSCFM(Y=0.20)晶格内存在一定的间隙氧,而LSCFM(y=0.35、0.50、0.65、0.80)晶格内存在少量的氧离子空位.     

La掺杂Sr0.4Pb0.6TiO3陶瓷热敏机理研究

液相掺杂施主元素La，在1100－1200℃烧结制备出了Sr0.4Pb0.6TiO3基陶瓷。该陶瓷具有显著的NTCR－PTCR复合效应，其室温电阻率随烧结温度提高而增大；而添加少量PbO用于补偿铅损失，则明显降低了陶瓷的室温电阻率及减弱了居里点下的NTCR效应。同时利用XRD，SEM和TEM分别对陶瓷的相结构，形貌和畴结构进行了研究。根据实验结果，探讨了La掺杂Sr0.4Pb0.6TiO3陶瓷的半导化机理及其热敏特性。     

微波合成固体氧化物燃料电池阴极材料La1-xSrxMnO3

采用微波无机合成技术制备固体氧化物燃料电池(SOFC)阴极材料La1-xSrxMnO3,表征了结构和性能,研究了微波功率、反应时间和原料粒度等微波合成条件对其性能的影响,以及合成La1-xSrxMnO3的反应机理.     

高温燃料电池阴极材料La（Sr）MnO3的电导性能研究

用固相合成法合成了（Ｌａ１－ｘＳｒｘ）１－ｙＭｎＯ３（ｘ＝０～５，ｙ＝０～０．１）单纯相化合物。在空气中用直流四探针法测定了各组成的电导率。测试温度范围为１００～９５０℃。其中（Ｌａ０．７Ｓｒ０．３）０．９５ＭｎＯ３具有最大的电导率。讨论了Ｌａ（Ｓｒ）ＭｎＯ３的电导机理。     

多孔 La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-的制备及表征

多孔La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-陶瓷具有一定的强度、良好的透气和电传导性能,可用于中温SOFC阴极支撑体和氧分离膜活性支撑体. 本文用固相反应法制备了多孔La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-陶瓷. 考察了烧结条件、成型压力和有机添加剂量对孔隙率和孔径的影响. 研究发现气体渗透率随孔隙率线性增长,电导率随孔隙率的增大而下降,并满足关系式=0(1-P)3.1.     

La1-xSrxMnO3导电陶瓷的导电性与红外吸收

研究了La1-xSrxMnO3导电陶瓷的导电性和红外吸收。结果表明，随着x的增加，电阻率减小。在x=0．5时，出现电阻率最小值，然后随着x的增加电阻率进一步增加。具有最大红外吸收峰的导电陶瓷对应最小的电阻率。同时，探讨了La1-xSrxMnO3导电陶瓷的导电机理。     

钙钛矿复合氧化物La0.6Sr0.4Fe0.8Co0.2O3的合成与电学性能

采用甘氨酸-硝酸盐(GNP)法合成出La0.6Sr0.4Fe0.8Co0.2O3超细粉体,探讨各因素对产物的晶体结构和显微形貌的影响,研究烧成温度对电导率的影响.研究表明,G/Mn+控制在2.0～3.0、热处理温度为750℃是最佳的合成条件,1200℃烧成样品具有最优良的电性能.在室温～900℃温度范围内,样品的电导率在600℃附近出现最大值,低温段的导电行为符合小极化子导电机制.与常规固相法相比,GNP法制备样品具有更好的烧结活性和导电性能.     

自燃法制备N型Bi掺杂LaNiO_3氧化物及其热电性能研究

以柠檬酸为螯合剂,各种硝酸盐为原料,采用简单的自燃法制备了金属Bi掺杂的N型钙钛矿结构的La1-xBixNiO3(x=0、0.025、0.05、0.075、0.1、0.15)热电材料前驱粉。前驱粉经煅烧、球磨、冷压、烧结等工艺获得块体材料。通过X射线衍射和扫描电镜观察等方法对样品的结构与形貌进行了分析表征。在573～1073K内测试了材料的电阻率和Seebeck系数,结果表明,该材料显示了较好的热电性能,掺杂Bi有助于显著降低材料的电阻率,优化材料的热电性能,其中试样La0.9Bi0.1NiO3组分材料在973K时的电阻率ρ=3.9606mΩ.cm,Seebeck系数S=-29.253μV/K,热电转换功率因子值p=2.16×10-5W/(m.K2)。     

Sr0.4Pb0.6TiO3基陶瓷晶界组成对热敏特性的影响

采用固相烧结工艺制备出了Ｓｒ_０．４Ｐｂ_０．６ＴｉＯ_３半导体陶瓷元件,其阻温特性具有独特的ＮＴＣＲ和ＰＴＣＲ复合效应,陶瓷室温电阻率及居里点以下的ＮＴＣＲ效应随着烧结温度的升高而提高,适当过量ＰｂＯ则能降低陶瓷室温电阻率及其ＮＴＣＲ效应．利用ＸＲＤ、ＳＥＭ和ＥＤＳ分别对样品的相结构、形貌及成份分布等进行分析,结果显示晶界中的Ｓｒ,Ｔｉ含量相对较高,而Ｐｂ含量相对较低,材料的阻温特性明显受其影响．铅挥发造成的阳离子空位是该类半导体陶瓷在居里点下出现ＮＴＣＲ效应的主要原因之一,同时探讨了Ｙ^３＋离子掺杂（Ｓｒ,Ｐｂ）ＴｉＯ_３陶瓷的半导化机理和热敏特性．     

Al2O3修饰改进Li1+xV3O8的电化学性能

采用高温固相法合成了Al2O3修饰的Li1 xV3O8自正极材料,用X射线衍射、恒电流充放电实验、循环伏安法等对材料的结构和电化学性能进行了表征.结果表明Al2O3修饰使得Li1 xV3O8材料的层间距离增大,材料的导电性能和电化学反应的可逆性提高.当Al2O3含量为6mol%时,Li1 xV3O8表现出良好的循环性能,首次放电容量达到219mAh/g,10次循环后容量保持率为92.3%.