磷灰石结构硅酸镧氧离子导体的研究进展

磷灰石结构硅酸镧具有优良的氧离子导电性和化学稳定性,有望作为新一代中低温固体氧化物燃料电池电解质.综述了磷灰石结构硅酸镧的结构特征及导电机理,探讨了La位和Si位不同元素掺杂对硅酸镧电解质电导率的影响.概述了固相反应法、溶胶-凝胶法、凝胶-注模法、共沉淀法、熔融盐法合成硅酸镧的现状,指出了硅酸镧作为固体氧化物燃料电池电解质仍存在的问题及今后的发展方向.     

LaGaO3基氧离子导体的研究进展

综述了8年来LaGaO3基氧离子导体的发展，分析了掺杂对LaGaO3结构及导电性能的影响，总结了合成方法、应用，指出了存在的问题及解决问题的途径。     

硅酸镓镧晶体研究进展

综述了硅酸镓镧晶体近20年来的研究概况。介绍了这种晶体的结构、生长和性质，讨论和总结了研究进展及趋势。指出采用替代或双掺的方法取代该晶体中的镓及提高晶体生长质量及重复性，降低成本是该晶体实用化的关键。并提出重视在旋光效应存在条件下电光效应的利用。     

钼酸镧氧离子导体结构与扩散性质的分子动力学研究

基于密度泛函的方法研究了β-La_2Mo_2O_9的结构性质与扩散行为.研究首次发现结构中Mo有MoO_4和MoO_5 2种形式的多面体,并且O(1)、O(2)和O(3)3种氧位置的占有率分别为100%、91.7%和25%,与实验相 ,符.所有结构可通过P2_13的12个对称操作而互相转换,得到的结构可能是局部或本征极小结构.扩散研究结果显示,氧离子(空位)扩散是一种多离子间协同的集体运动行为,3个扩散通道可能与高温相的高电导有关,其中激活能为1.05eV和1.24eV的2个扩散通道可能与内耗弛豫峰有关.     

新型La2Mo2O9基氧离子导体的研究进展

自2000年Lacorre等人报道La2Mo2O9具有较高的氧离子电导率以来，La2Mo2O9基氧离子导体由于具有优异的性能而受到人们的关注．本文综述了新型氧离子导体La2Mo2O9的研究现状．重点介绍了纯La2Mo2O9及其掺杂体系的结构与相变、氧离子电导率、氧空位扩散机理、化学稳定性和热膨胀系数等性能．已有的研究结果表明，基于La2Mo2O9的氧离子导体可望在固体氧化物燃料电池、氧传感器、透氧膜等方面得到应用．     

锆掺杂磷灰石型硅酸镧制备及其电导增强机理

采用尿素-硝酸盐燃烧法在600℃下制备了Zr掺杂磷灰石型硅酸镧La_9.33Si_6-xZr_xO₆(x=0.00、0.05、0.10、0.15、0.20)(LSZO)。根据线收缩率、致密度和SEM形貌图确定了最佳烧结温度为1550℃;运用XPS和IR等表征手段确定了掺杂位点,Zr⁴⁺进入晶格内部取代部分Si⁴⁺形成[Si(Zr)O₄]四面体;EIS测试表明：Zr掺杂都能提高LSO的电导率,未掺杂的La_9.33Si₆O₂₆在600℃下的电导率为3.31×10^-5 S·cm^-1,La_9.33Si_5.90Zr_0.10O₂₆有着最佳电导,性能(600℃测试温度下电导率到达8.79×10^-4 S·cm^-1)活化...     

无机快离子导体材料的制备方法

系统地介绍快离子导体材料的制备方法及其进展，评论固相反应法、共沉淀法、溶胶－凝胶法、水热合成法、蒸发溶剂法等各咱方法的优点及存在问题和应用范围等。     

铋基混合导体透氧陶瓷膜的研究进展

近十几年来,混合导体透氧致密膜日益受到人们重视,本文主要对饿基混合导体膜的研究进展进行了全面的概述,着重介绍了我组近年来在此领域的研究进展,同时对其所可能存在的问题进行了分析并提出了展望。     

氧离子-电子混合导体透氧膜的发展及应用

氧离子-电子混合导体分为单相和双相混合导体两类。本文详细综述了单、双相混合导体透氧膜的研究进展及其在甲烷部分氧化制合成气、固体氧化燃料电池和CO2高温分解膜反应器中的应用,并阐述了其氧传输机理,对此类材料的发展前景和方向进行了展望。     

Li8Al1-xSi2xP1-xO8系统锂快离子导体的合成与表征

以Li4SiO4为母体,叶蜡石为原料的Li8Al1-xSi2xP1-xO8系统的锂快离子导体,经高温固相反应制得.X射线衍射分析结果表明该系统在0.5＜x＜0.9的组成范围内形成单一的固溶体相,其空间群为P21/m,导电性能测试结果表明x=0.6的合成物具有最高的电导率,在673K时其电导率达到2.6×10-2S/cm,其活化能为60.73kJ/mol(温度区间373～673K).     

NH4HCO3用量对Ni/La10Si5.8Mg0.2O26.8阳极微观结构的影响

磷灰石型硅酸镧是新型的氧离子导体。本研究采用柠檬酸-硝酸盐溶胶-凝胶法制备磷灰石型硅酸镧(La₁₀Si_5.8Mg_0.2O_26.8)纳米粉末, 将其与NiO纳米粉末按4:6的质量比、并添加不同量的NH₄HCO₃造孔剂进行混合, 通过在1400℃温度下烧结及在600℃氢气中还原制备Ni/La₁₀Si_5.8Mg_0.2O_26.8多孔复合阳极。采用XRD和SEM对样品进行了物相和表面微观形貌表征。采用阿基米德排水法和交流阻抗谱测定了样品的孔隙率和阳极片的室温电阻。实验结果表明, 多孔复合阳极片不含微观裂纹, 未还原陶瓷样品的平均热膨胀系数为10.7×10^-6 K^-1。随着NH₄HCO₃造孔剂加入量的增加, Ni、磷灰石型硅酸镧的晶粒尺寸及气孔尺寸减小, 孔隙率增加, 孔隙率为30%~45%; 阳极电阻先降低后增加。综合考虑阳极片的物相、表面微观形貌、孔隙率和电阻, 以加入30wt% NH₄HCO₃造孔剂所制得的阳极片最佳。     

Local structure and oxide-ion conduction mechanism in apatite-type lanthanum silicates

Abstract

The local structure of apatite-type lanthanum silicates of general formula La_9.33+x(SiO₄)₆O_2+3x/2 has been investigated by combining the atomic pair distribution function (PDF) method, conventional X-ray and neutron powder diffraction (NPD) data and density functional theory (DFT) calculations. DFT was used to build structure models with stable positions of excess oxide ions within the conduction channel. Two stable interstitial positions were obtained in accordance with literature, the first one located at the very periphery of the conduction channel, neighbouring the SiO₄ tetrahedral units, and the second one closer to the channel axis. The corresponding PDFs and average structures were then calculated and tested against experimental PDFs obtained by X-ray total scattering and NPD Rietveld refinements results gathered from literature. It was shown that of the two stable interstitial positions obtained with DFT only the second one located within the channel is consistent with experimental data. This result consolidates one of the two main conduction mechanisms along the c-axis reported in the literature, namely the one involving cooperative movement of O4 and Oi ions.     

Electrical properties of the system lanthanum lead cobalt titanium oxide

Measurements of DC electrical resistivity and Seebeck coefficient on the perovskite system La_1−x Pb _x−δ Co_1−x Ti _x O_3−δ for 0·2≤x≤0·9 have been made in the temperature range 300–800 K. AC conductivity,σ _a.c, of all the samples were measured as a function of temperature (300–573 K) and frequency (1 kHz-1 MHz). DC resistivity behaviour of all the samples is similar. However, the resistivity value, which varies over 5–6 orders of magnitude, depends on both the compositionx and the structure of the samples. All the samples exhibitp-type electronic conduction. The value of Seebeck coefficient,α, for samples withx≤0·5 initially increases with temperature up to a particular temperature. Above this temperature, the behaviour ofα for samples withx≤0·5 and for samples withx>0·5 over the entire temperature range is similar to that of La CoO₃. All the samples exhibit frequency-dependent a.c. conductivity at low temperatures.     

钙钛矿型锂快离子导体Li3xLa0.67-xCryTi1-2yNbyO3系统的研究

以Li3xLn0.67-xTiO3为母体,通过掺杂经高温固相反应制得一系列新的锂快离子导体材料Li3xLa0.67-xCryTi1-2yNbyO3.X射线衍射分析表明x=0.10和y≤0.10的组成范围内能得到钙钛矿型的固溶体.应用交流阻抗技术测试其电导率,结果表明:系统合成物在室温下有较高的体相电导和总电导分别为10-4S/cm和10-5S/cm,其中在x=0.10和y=0.025具有最大值为3.62×10-4S/cm.同时在298～523K具有较低的体相活化能和总活化能,分别约为13～20kJ/mol和35～38kJ/mol.     

矿物锂快离子导体Li1+2xAlxSCyNbyTi2-x-2ySixP3-xO12系统的合成与表征

以LiTi2(PO4)3为母体,天然高岭石为起始原料,经高温固相反应制得了一系列新的锂快离子导体材料Li1+2xA1xScyNbyTi2-x-2ySixP3-xO12(以下简称Sc-Nb-Lisicon).X射线衍射分析表明x=0.1、x=0.2,y≤0.4;x=0.3,y≤0.25的组成范围内能得到类似于Nasicon的三方结构,即空间点群为R3C的合成物.应用交流阻抗技术测试其电导率,结果表明:x=0.1,y=0.3及x=0.2,y=0.15的合成物在室温下有较高的电导率,分别为1.05×10-4S/cm和2.78×10-4S/cm,二者在573K时的电导率可达8.00×10-3S/cm和7.82×10-3S/cm,同时在423～573K具有较低的活化能,分别为31.4kJ/mol和34.8kJ/mol.     

氧化钇纳米粉体材料的制备

以YCl3为原料 ,以Na2 CO3为添加剂 ,聚乙二醇 4 0 0为分散剂 ,首先制备出晶粒细小的碳酸钇前驱体。在 70 0℃焙烧 1h后制得Y2 O3纳米粉体材料 ,经XRD和TEM检测 ,粒径为 5 0nm ,粒度均匀     

Electrical properties of La2Mo1.98Nb0.02O8.99 oxide ionic conductors prepared by tape casting

La₂Mo_2-xNb_xO_9-δ thick films have been successfully prepared by using a tape casting technique. Partial stabilization of the high temperature cubic phase is revealed in Nb doped La₂Mo₂O₉ (LMO) films. The sintering temperature is decreased to 925?°C as compared with that of 1150?°C in bulk ceramics. The grain exhibits an oxide ionic conductivity of 0.014?S?cm^?1 at 603?°C for La₂Mo_1.98Nb_0.02O_8.99, which is 39% higher than pure LMO. Additionally, the Nb doped LMO films present low grain boundary resistance showing the potential application as solid electrolytes.     

锂快离子导体Li1+2x+2yAlxMgyTi2-x-ySixP3-xO12系统的研究

以LiTi2(PO4)3为基以天然高岭石为起始原料,经高温固相反应(～900℃)制得了一系列新的锂快离子导体材料Li1+2x+ 2yAlxMgyTi2-x-ySixP3-xO1 2(以下简称Ti-Mg-Lisicon).系统的合成温度随x和y值的增大而降低.应用交流阻抗技术测定的电导率数据结果表明x=0.1,y=0.1的合成物的室温电导率最好为1.01×10-4S/cm,而400℃时x=0.1,y=0.3的合成物的电导率最大,为2.53×10-2S/cm.XRD分析结果表明在x=0.1,y≤0.8;x=0.2,y≤0.6的组成范围内均能得到空间群为R3c的合成物.