掺杂过渡金属氧化物的ceolt2gt基固体电解质的制备与性能研究

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1、贵州大学硕士学位论文摘要本文采用低温燃烧合成法(LCS)制备掺杂的Ce02基固体电解质，研究了其制备工艺和制得电解质的性能。通过比较，采用柠檬酸作还原剂。乙二醇作为分散剂。发现柠檬酸与硝酸盐的脖尔比为2．0时，制各的CGO样品的相对密度最大．且电导率较高。由XRD谱，样品700℃预烧结2h后，立方萤石晶型发育较好。选用干压成型法，在400MPa压力I-压制样品，当成型压力大干400MPa时，由于弹性后效的作用。烧结体容易发生分层、开裂。实验表明，采用低温燃烧法(LCS)匍I得的CGO粉料为纳米级粉末，明显降低了样品的烧结温度。CGO样晶在1200"C烧结，相对密度即可达9

2、0％左右。研究发现，在CGO中掺入c0304、F0304、Mn304作为烧结助剂，均在一定的、较低的烧结温度范丽内有助于样品的烧结致密。原因是粘性流动机理发生，使晶粒重排加快，加速了烧结过程，使烧结温度降低。通过延长烧结时间，掺2％m01C0304样品在1100℃烧结6h和掺2％molFe304样品在1200℃烧结6h的相对密度分别可达95．2％和97．4％。掺杂c0304、Mn304对CGO电导率的影响类似：由于半径较小的co”、Mn”离子陶溶进CGO品格产生的Co’Ce*Mn’＆缺陷易与v6形成缔合体，导致载流子迁移困难，从而使掺杂样品的电导率略有F降，但幅度很小。由

3、丁Fe30一对CGO样品品界中的Si02杂质有“清除”作用，掺杂Fe)04后晶界电导率显著增人，使掺杂Fe)O。的CGO样揣的电导率比朱掺样品的电导率人得多。关键词：吲体电解质，Ce02，过渡金属氧化物．低温燃烧合成法．粘性流动烧结，致密度，电导率贵州大学硕士学位论文AbstractInthispaper,dopedceriabasedelectrolyteweresynthesizedbylow-temperaturecombustionsynthesis，preparationconditionsandpropertiesofsolidelectrolyteweres

4、tudied．Citricacidwasusedasreducingagentthroughcompareintheexperiment,andglycolWasasedfordispersant．ThemolarratioofcitricacidandnitrateWasresearched．wefomadthatrelativedensityandconductivitycometoaheadat2．0．XRDshowthatcubicfluoritestructuregainedat700"Ccalcinedfor2hgrownpreferably．Dry-pres

5、smethodWasusedforshapingsamplesat400MPa,andwefoundthatsinteringsampleseasilysplitundertheconditionofhiighershapingpressurethan400MPainauniaxialdie，whichduetotheaRereffectofelasticity．TheexperimentalresultsshowedllanopowderofCGOWaspreparedbylow-temperaturecombustionsynthesis，whichobviously

6、decreasedsinteredtemperaturecomparedwith1500℃ofnormalpowder．1、erelativedensityofCGOgainedabout90％sinteredat1200"C．Wefoundthatdopedcobaitoxide，ferricoxideandmanganeseoxideinCe0sGd0202．d(CGO)couldenhancetherelativedensityatsomelowertemperaturerange．Becauseoftheexistoftheviscousflowsintering

7、，therearrangementofgrainswerespedup’sinteredprocessWasquickened，andmadesinteredtemperaturelowerthanbefore．Asaresultofprolongingsinteredhours，therelativedensityofdo['ed2％melcobaltoxideinCGOobtained95．2％atllOO℃sinteredfor6h；Therelativedensityofdoped2％molferricoxideine