Ca2+和Sr2+共掺杂钴铁酸镧的合成及电性能

功能材料, 2005, 36(4): 589-592.

Ca2+和Sr2+共掺杂钴铁酸镧的合成及电性能

高文元 ^1, , 孙俊才 ^2, , 于洪浩 ^3, , 胡志强 ^4,

1.大连海事大学,材料工艺研究所,辽宁,大连,116026;大连轻工业学院,材料科学与工程系,辽宁,大连,116034

2.大连海事大学,材料工艺研究所,辽宁,大连,116026

3.大连轻工业学院,材料科学与工程系,辽宁,大连,116034

4.大连轻工业学院,材料科学与工程系,辽宁,大连,116034

基金项目: 瑞典-亚洲国际合作计划(DNR6964) 国家高技术研究发展计划(863计划)(2001AA515080) 辽宁省教育厅资助项目(2020701090) 中国科学院资助项目(50376007)

关键词：阴极材料 , 钴铁酸镧 , 共沉淀法 , 混合效应 , 电导率

Electrical properties and preparation Ca2+and Sr2+ co-doped lanthanum iron cobaltite

以金属硝酸盐为原料,氨水为沉淀剂,共沉淀法合成了中温固体氧化物燃料电池阴极材料La0.7Sr0.3-xCaxCo0.9Fe0.1O3-δ(简称:LSCCF,x=0.05、0.10、0.15、0.20)系列纳米晶粉料.TG-DSC、XRD和SEM研究了LSCCF粉料的合成条件、晶体结构和颗粒粒度形貌.实验表明:LSCCF粉料形成经过脱水、LaCoO3基氧化物形成和LSCCF固溶体形成等过程;前驱体800℃处理4h就可形成单一钙钛矿型结构的固体氧化物.使用直流四极探针法在空气气氛下测试了1200℃烧结3h后所有LSCCF样品从100～800℃时的电导率,结果显示随着测量温度的提高,电导率逐渐增大,并在490℃时达到最大值,随后逐渐降低.490℃范围内,Ca2+和Sr2+共掺杂取代La3+进入晶格后,其导电机制符合小极化子绝热孔隙理论.而当Ca2+的掺杂含量 x=0.10或0.15时,Ca2+和Sr2+共掺杂在450～800℃范围对LSCCF的电导率产生"混合"效应,致使电导率值基本保持一致.且所有样品在600～800℃的电导率都超过400S/cm,满足阴极材料对电性能的要求.

参考文献

[1]	Zhu B .[J].Journal of Power Sources,2001,93:82-86.
[2]	Zhu B .[J].Journal of Power Sources,2003,114:1-9.
[3]	Minh N Q .[J].Journal of the American Ceramic Society,1993,76(03):563-588.
[4]	Mori M;Samemes N M;Tompsett G A .[J].Journal of Power Sources,2000,86:395-400.
[5]	Yasumoto K.;Inagaki Y.;Shiono M.;Dokiya M. .An (La,Sr)(Co,Cu)O3-delta cathode for reduced temperature SOFCs[J].Solid state ionics,2002(3/4):545-549.
[6]	Teraoka Y;Nobunaga T;Okamoto K et al.[J].Solid State Ionics,1991,48:207-212.
[7]	Tai LW.;Anderson HU.;Sparlin DM.;Sehlin SR.;Nasrallah MM. .STRUCTURE AND ELECTRICAL PROPERTIES OF LA1-XSRXCO1-YFEYO3 .1. THE SYSTEM LA0.8SR0.2CO1-YFEYO3[J].Solid state ionics,1995(3/4):259-271.
[8]	Tai LW.;Anderson HU.;Sparlin DM.;Sehlin SR.;Nasrallah MM. .STRUCTURE AND ELECTRICAL PROPERTIES OF LA1-XSRXCO1-YFEYO3 .2. THE SYSTEM LA1-XSRXCO0.2FE0.8O3[J].Solid state ionics,1995(3/4):273-283.
[9]	Mori M;Hiei Y;Sammes N M et al.[J].Journal of the Electrochemical Society,2000,147(04):1295-1302.
[10]	Eguchi K .[J].Journal of Alloys and Compounds,1997,250:486-491.
[11]	Petric A.;Tietz F.;Huang P. .Evaluation of La-Sr-Co-Fe-O perovskites for solid oxide fuel cells and gas separation membranes[J].Solid state ionics,2000(1/4):719-725.
[12]	高文元,孙俊才.稀土复合掺杂锰酸镧材料的制备[J].中国陶瓷工业,2003(06):9-12.
[13]	杨南如.无机非金属材料测试方法[M].武汉:武汉大学出版社,1993:91-95.
[14]	Katsuki M.;Wang SR.;Dokiya M.;Hashimoto T. .High temperature properties of La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-delta oxygen nonstoichiometry and chemical diffusion constant[J].Solid state ionics,2003(3):453-461.
[15]	夏正才,唐超群.La1-xSrxMnO3阴极材料的导电机理研究[J].物理学报,1999(08):1518-1522.
[16]	吕喆,黄喜强,刘巍,贺天民,刘志国,刘江,苏文辉.碱土金属双掺杂的Ce0.9Ca0.1-xSrxO1.9中温固体电解质的性能与应用[J].中国稀土学报,2000(04):313-316.

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