向军
材料导报
采用固相反应法合成了具有四方钙钛矿结构的混合氧离子导体SmAl1-xZnxO3-δ(x=0,0.03,0.05,0.1).通过直流四引线法对样品的电导率与温度和氧分压的关系进行了测量.结果表明,Zn2+掺杂显著提高了样品的电导率,与未掺杂的SmAlO3相比,其电导率提高了3～4个数量级.在所有样品中,SmAl0.95Zn0.05O3-δ的电导率最高,800℃时为3.5×10-1S/m,活化能为0.43eV.在973～1273K范围内,SmAl0.95Zn0 05O3-δ是一个氧离子和电子空穴的混合导体,但氧离子迁移数(ti)大于0.8,以离子导电为主.随着温度的下降,样品的氧离子迁移数逐渐增加.
关键词:
氧离子导电
,
混合导体
,
钙钛矿
,
SmAl1-xZnxO3-δ
,
固相反应
向军
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2006.03.007
采用固相反应法合成了具有正交钙钛矿结构的氧离子导电材料CaTi0.9Sc0.1O3-α,并通过XRD、交流复阻抗以及组装氢-氧燃料单电池等电化学方法对样品的结构、电导性能进行了表征.阻抗谱测量结果表明,在已知的CaTiO3基氧化物中,CaTi0.9Sc0.1O3-α具有最高的电导率,与同温度下8YSZ的电导率相当.从电导率随氧分压的变化关系分析表明,CaTi0.9Sc0.1O3-α在高氧分压下是一个离子与电子空穴的混合导体,而在低氧分压下则是一个离子与电子的混合导体,在中氧分压范围内几乎为一个纯氧离子导体.在燃料电池条件下,CaTi09Sc0.1O3-α比其它离子掺杂的CaTiO3基固熔体具有更宽的离子导电区域和更高的离子迁移数,在873～1 273 K范围内,样品的离子迁移数都大于0.7,并随温度升高而逐渐增加.
关键词:
GaTiO3
,
氧离子导电
,
混合导电
,
燃料电池
,
氧分压
