編號：CYYJ02737
篇名：鋁摻雜磷灰石型硅酸鑭電解質(zhì)的電導機理
作者：姜媛 黃志良 陳常連 魯冕 吳昌勝 陳石
關(guān)鍵詞： 燃燒法 硅酸鑭 固體電解質(zhì) 鋁摻雜 電導增強機理
機構(gòu)： 武漢工程大學材料科學與工程學院
摘要： 采用燃燒法在600℃下5~7 min內(nèi)成功制備了鋁摻雜的La9.33Si6-xAlxO26-0.5x(x=0.5,1.0,1.5,2.0)(LSAO)固體電解質(zhì)粉體,在800℃預(yù)燒12 h后,經(jīng)壓制成型、燒結(jié)制得LSAO陶瓷體,。X射線衍射,、X射線光電子能譜、傅里葉變換紅外光譜和掃描電子顯微鏡證實燃燒法制備的LSAO純度高,具有典型的P63/m磷灰石型結(jié)構(gòu);摻雜的Al3+替換了Si4+進入了[SiO4]四面體結(jié)構(gòu)中形成[Si(Al)O4],并產(chǎn)生了氧空位;在1500℃燒結(jié)3 h得到燒結(jié)性能最佳的LSAO陶瓷體,。電化學阻抗譜顯示當摻量x<0.5時,La9.33Si6O26(LSO)的電導率隨摻量的增加而增強;當摻量x>0.5時,La9.33Si6O26(LSO)的電導率隨摻量的增加而降低,這歸因于Al3+摻雜形成氧空位,減小了氧離子傳輸過程中的空間阻力,電導率增大;然而,當Al3+摻量過多,LSAO結(jié)構(gòu)中間隙氧濃度大量減少,電導率降低,。當摻量x=0.5時,電導率在800℃達到最大值為1.26×10-2 S/cm。該電導增強機理為氧空位缺陷增強電導機理,。
