新型LaAlO3基混合导体的制备和导电性能

以高温固相反应法制备了混合导电性陶瓷La0.8Sr0.2A10.97Zn0.03O3-δ(LSAZ),并使用XRD、SEM和交流复阻抗技术对样品的物相、微观形貌、电导性能进行了表征.粉末XRD结果表明,LSAZ陶瓷为单一的六方钙钛矿型结构.采用氧浓差电池测定了LSAZ在700～900 ℃范围内的离子迁移数,研究了其氧离子导电特性.结果表明,LSAZ在空气气氛中是一个氧离子和电子空穴的混合导体,氧离子迁移数在0.6左右,并随温度的升高而逐渐增大.在850℃时,LSAZ的总电导率达到1.0×10-2 S/cm,氧离子电导率为6.4×10-3 S/cm,氧离子电导活化能为0.96 eV.     

Ca、Zn双掺杂的SmAlO3基氧离子导体的合成及电性能

采用固相反应法合成一系列样品Sm0.9Ca0.1Al1-xZnxO3-δ（x=0,0.03,0.05）。利用X射线衍射和扫描电镜研究样品的结构、微观形貌和烧结性能,用交流阻抗谱测量Sm0.9Ca0.1Al0.97Zn0.03O3-δ在500～1 000℃的电导性能。结果表明：在1 650℃烧结24 h可以获得单相样品,Zn^2＋在B位的固溶度为3%～5%,样品的相对密度为92.3%。Ca、Zn双掺杂能大大提高样品的电导性能,800℃时总电导率为0.39 S/m,1n（σT）与1/T关系曲线呈一折线,高温电导活化能小于低温电导活化能,710℃以上的电导活化能为0.66 eV,710℃以下的电导活化能为1.18 eV。     

La0．9Sr0．1Ga0．8Mg0．2O2．85固体电解质合成及其性能

在NH4OH-(NH4)2CO3沉淀体系中用相转移分离法制备了La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O2.85(LSGM1020)固体电解质前驱体,并在较低的烧结温度得到了纯度较高,杂质含量低的电解质陶瓷.用XRD,Raman光谱,直流四电极,交流阻抗谱和扫描电镜分析了电解质的晶体结构,电化学性能和显微结构.XRD和Raman分析表明LSGM1020电解质具有菱方钙钛矿结构,800oC时测量得到的氧离子电导率达到0.12S?cm-1.SEM和交流阻抗分析表明,烧结体具有良好的微观结构.采用相转移分离法合成LSGM1020有利于降低烧结温度,改善电解质的性能.     

电流驰豫法测试氧化镧掺杂的氧化铈中氧离子迁移

采用甘氨酸-硝酸盐法(GNP)合成了Ce0.65La0.35O1.825(LDC)粉末,在1400℃下烧结10 h得到陶瓷试样,用XRD和SEM表征了样品的物相和表面形貌。用直流电场测试了试样在不同温度下的电流驰豫现象,并计算了不同温度下试样中迁移氧离子数目和材料直流电导率。结果表明,在固态电解质材料中突然施加强电场,可迁移离子基本都发生了位置偏移,但极少部分可以产生长程迁移。随着温度的升高,样品中发生迁移的氧离子数目增加,但都远小于氧空位总量。迁移氧离子数目与温度之间满足阿累尼乌斯公式,其迁移活化能为0.83 eV。     

Sn~(4+)掺杂LaNbO_4陶瓷的组织结构及导电性能研究

本文采用高温固相反应法制备了Sn4+掺杂LaNbO4陶瓷粉体,随后对块体的成型及烧结工艺进行优化,对组织结构、导电性能和化学稳定性进行了测试分析,最后利用第一性原理计算对水蒸气条件下的导电机理进行了研究。态密度结果、能谱成分分析及导电性能测试结果显示Sn4+的最适宜掺杂量为0.5~1at.%。当Sn4+掺杂量为0.5at.%时,LaNbO4陶瓷具有最高的电导率,且为纯质子导电机制。LaNbO4陶瓷具有良好的化学稳定性,且Sn元素的掺入未对LaNbO4陶瓷的化学稳定性产生影响。第一性原理计算结果显示水分子在含氧空位的LaNbO4(010)表面上方会自发解离为质子和羟基,且倾向于在氧空位上方发生解离。     

BaZrO3/NaOH复相质子导体的制备与性能

Y掺杂的BaZrO3高温质子导体具有良好的化学稳定性,但较低的电导率影响了其在燃料电池领域的应用.本研究以NaOH为复相添加剂,ZnO为烧结助剂,中温烧结制备了BaZrO3/NaOH复相质子导体,采用直流四电极法测试了其在湿氢气中的电导率,扫描电镜观察了材料的显微结构,详细研究了ZnO和NaOH对材料微观结构和导电性能的影响.结果表明添加3 mol%ZnO可以在1350℃成功制备出BaZrO3/NaOH复相质子导体,相对于单相的Y掺杂BaZrO3陶瓷,BaZrO3/NaOH复相质子导体显示出更高的质子导电性能.     

La2Mo2O9系新型氧离子导体中氧空位扩散的内耗与介电弛豫研究

报道了用内耗和介电弛豫方法研究新型氧离子导体La2-xAxMo2O9(其中，A=Ca，Bi，K；x=0-0.3)的最新结果，结果表明，在内耗-温度谱和介电损耗-温度谱上出现了两个与氧空位短程扩散有关的内耗峰和介电弛豫峰，说明氧空位扩散至少有两个不等同的弛豫过程．掺杂后，两弛豫峰都移向高温，氧空位的扩散激活能增加，高温弛豫峰高度降低而低温弛豫峰略有升高．在适当的掺杂条件下(30％Ca，5％Bi或5％K)，低温下的电导率都有不同程度的提高．根据实验结果和晶体结构提出了氧空位(或离子)扩散的物理图像．     

BaZrO3／NaOH复相质子导体的制备与性能

Y掺杂的BaZrO3高温质子导体具有良好的化学稳定性，但较低的电导率影响了其在燃料电池领域的应用。本研究以NaOH为复相添加剂，ZnO为烧结助剂，中温烧结制备了BaZrO3／NaOH复相质子导体，采用直流四电极法测试了其在湿氢气中的电导率，扫描电镜观察了材料的显微结构，详细研究了ZnO和NaOH对材料微观结构和导电性能的影响。结果表明添加3mol％ZnO可以在1350℃成功制备出BaZrO3／NaOH复相质子导体，相对于单相的Y掺杂BaZrO3陶瓷，BaZrO3／NaOH复相质子导体显示出更高的质子导电性能。     

钴离子掺杂铝酸锌透明微晶玻璃的制备和光学特性

用溶胶-凝胶法制备透明的钴离子掺杂铝酸锌块体微晶玻璃,采用差热-热重分析、X射线粉末衍射谱、傅里叶红外光谱分析和吸收光谱对热处理前后微晶玻璃的热学性能、显微结构以及光学特性进行了研究。结果表明:铝酸锌纳米晶平均晶粒尺寸为12~14 nm。在红外光吸收谱1200~1600 nm处有很强的吸收宽峰,对应四配位Co2+离子的4A2→4T1(4F)跃迁,且随着热处理温度的提高,吸收强度增强。通过计算,经1000℃热处理后样品的吸收截面系数为1.15×10-19 cm2,这表明微晶玻璃在铒玻璃激光器的被动调Q开关中具有潜在的应用前景。     

Ce0.8Y0.2O1.9固体电解质的低温燃烧合成及性能

利用柠檬酸做还原剂,硝酸盐做氧化剂,采用低温燃烧合成工艺制备纳米尺寸的Ce0.8Y0.2O1.9电解质粉体,用XRD、IR、TEM和SEM研究产物的微观结构和烧结性能。XRD、TEM和IR光谱研究表明利用低温燃烧合成工艺直接获得了单一的纳米Ce0.8Y0.2O1.9固溶体,SEM分析表明电解质粉体具有很好的烧结活性。利用交流阻抗谱在400~800℃温度范围内测量了电解质的电化学性能,结果表明,800℃时氧离子电导率为0.058 S/cm,活化能为0.73 eV。采用低温燃烧合成工艺有利于降低电解质的烧结温度,改善电解质的性能。     

Sr，Ti双位掺杂铬酸镧电导性能研究

分别用固相反应法和凝胶注方法制备了固体氧化物燃料电池（SOFCs）阳极用LaxSr1-xCryTi1-yO3（LSCT）系列化合物，用SEM、XRD等手段研究了其显微结构，并测试了该材料的电导率，综合以上三项对LaxSr1-x。CryTi1-yO3系列用作固体氧化物燃料电池阳极材料的性能进行评价，筛选了配方，并对制备工艺进行了讨论。     

AlCl3-BMIC离子液体的电导率

研究AlCl3-BMIC(氯化-1-甲基-3-丁基咪唑)离子液体电导率与温度、组分之间的关系。结果表明:当离子液体中AlCl3的摩尔分数x(AlCl3)<0.667时,离子液体的电导率随着x(AlCl3)的增加而增大;但在0.6670.5的路易斯酸性区域,x(AlCl3)对温度系数α、β的影响均不明显。     

Li3VO4离子导体材料的合成及其离子导电性

用柠檬酸盐深胶－凝胶法和传统的固相方法分别合成了Ｌｉ３Ｖｏ４音相。产物的粉末和烧结体应用ＤＴＡ－ＴＧ,ＸＲＤ,ＴＥＭ,ＳＥＭ及交流阻抗谱技术进行了表征和比较,实验结果表明,与传统的固相反应方法相比,用柠檬酸盐深胶凝胶法合成Ｌｉ３ＶＯ４所需温度约低３５０℃,并物的离子导电性上数量级,粉体粒径在８０ｎｍ以下,在１５～６００℃温度范围内,产物烧结体的离子电导率为１０＾－８～１０＾－４Ｓ．ｃｍ＾－１。     

Synthesis and room temperature ionic conductivity of nano-LaF3 bulk material

1 Introduction Fluorides have been widely applied in many fields. They are used as components of various sensors, batteries and actuators due to their excellent electrolytes[1], as important components of toothpaste to prevent the decay of teeth, as addi…     

KCl对AlCl3-BMIC离子液体电导率的影响

在AlCl3摩尔分数为0.667的路易斯酸性AlCl3-BMIC离子液体中,研究了KCl对体系电导率的影响。结果表明:AlCl3-BMIC离子液体的电导率随着KCl摩尔浓度的增加逐渐减小;随着温度的升高而逐渐增大。AlCl3-BMIC离子液体的电导率与KCl浓度及温度的关系符合如下方程:k=3.64×102e-16R7T19-(-4.20+1.76×10-2T)CKCl     

质子-电子混合导体SrCe_(0.95)Tm_(0.05)O_(3-δ)的电性能研究

采用高温固相法制备了质子-电子混合导体SrCe_0.95Tm_0.05O_(3-δ)材料.使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜分别对1600 ℃烧结10 h后的混合导体晶型、微观形貌进行了研究.应用交流阻抗谱法测试了空气、氢气、氩气3种不同气氛中混合导体的电导率.结果表明:所制备的混合导体为单相致密斜方晶钙钛结构,气氛对晶粒电导率影响不大,而对晶界和总电导率有明显影响.800 ℃空气、氢气和氩气气氛中总电导率分别为4.65×10~(-3),3.41×10~(-3),1.87×10~(-3) S·cm~(-1).     

Electrical properties of La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3 cathode material

The electrical properties of La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3 （LSCF, y=0-1.0） cathode materials were measured by DC four probes, X-ray photo-electron spectrum （XPS） was also introduced to determine the chemical state of Co, F.e ions in LSCF. It is found that the electrical conductivity of each sample has a maximum value with increasing temperature. XPS analysis shows that Co ion has three different chemical states, corresponding to two with Fe ion. The analyses indicates that the small-polaron hopping mechanism dominates the electron conduction at low temperature, while at high temperature, the three factors such as the thermally activated disproportionation of Co^3＋ ions into Co^2＋ and Co^4＋ pairs, the ionic compensation of oxygen vacancies formed at high temperatures, and Fe^4＋ ions charge compensation preferential to Co^4＋, all contribute to electrical conduction.