KNb0.9Mg0.1O3-a固体电解质的合成及其离子导电性.pdf

《KNb0.9Mg0.1O3-a固体电解质的合成及其离子导电性.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第22卷第3期材料科学与工程学报总第89期Voi.22No.3JournaiofMateriaisScience&EngineeringJun.2004!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!文章编号：1004-793X（2004）03-0393-04Knb0.9Mg0.103-!固体电解质的合成及其离子导电性向军1，李莉萍2（1.华东船舶工业学院数理系，江苏镇江212003；2.吉林大学物理系，吉林长春130023）【摘要】利用

2、高温高压法制备了具有正交钙钛矿结构的KND0.9Mg0.1O3-!固体电解质。阻抗谱分析发现，样品的晶界效应比较明显，电导率主要取决于晶界电导。根据测得的阻抗谱，提出了等效电路。通过对阻抗谱数据进行拟合，获得了晶粒、晶界及总电导率。在测量温度范围内，电导率与温度成线性关系，满足Arrhenius经验公式。Mg2+掺杂显著提高了样品的电性能，700C时KNDMgO的氧离子电导率为1.2X10-3S/cm。0.90.13-!【关键词】固体电解质；KNDO3；氧离子导体；交流阻抗谱；高温高压中图分类号：0521.2；0

3、614；TB303文献标识码：ASynthesisandIonicConductivityofKnb0.9Mg0.103-!SolidElectrolyte1，LILi-ping2XIAnGJun（1.Departmentofmathematics-physics，EastChinaShipbuildingInstitute，Zhenjiang212003，China；2.Departmentofphysics，JiLinUniversity，ChangChun130023，China）【Abstract】The

4、soiideiectroiyteKND0.9Mg0.1O3-!withorthorhomDicperovskitestructurewaspreparedwithhightemperatureandhighpressuremethod.Theimpedancespectrumanaiysesshowedthatthegrain-DoundaryeffectwasveryoDviousandtheeiectricaiconductivitywascontroiiedDygrain-Doundaryprocesses

5、.Eguivaientcircuitwasproposedaccordingtothemeasuredimpedancespectrum.Byfittingtheimpedancedata，weoDtainedthegrain，grain-DoundaryandtotaiionicconductivityofKND0.9Mg0.1O3-!.Thetemperaturedependenceofconductivitywasiinearinthemeasuredtemperaturerange，whichsatisf

6、iedtheArrheniusempiricaiformuia.Mg-dopingimprovedtheeiectricaipropertiesofthesampiesignificantiy.TheconductivityofKNDMgOis1.2X10-3S/cmat700C.0.90.13-!【Keywords】soiideiectroiyte；KNDO3；oXideionconductor；ACimpedance，high-temperatureandhigh-pressure特别是B位掺杂的研究报道则比

7、较少。1前言本文采用了高温高压法，用低价离子Mg2+对B位的ND5+离子进行替代，合成出常压下难以形成的单相KND0.9氧离子固体电解质在燃料电池、氧传感器和氧泵等方Mg0.1O3-!钙钛矿氧化物，并使用粉末XRD和交流阻抗法对面具有重要的应用价值，一直是材料科学领域的一个研究样品的结构和离子导电性进行了表征，讨论了其输运性质。热点［1，2］。在晶格中通过低价阳离子掺杂引入氧缺位可形成氧离子固体电解质，但以往的研究主要集中在ZrO2和2实验方法CeO2等萤石型及其相关结构的氧化物上，在此基础上人们通过多种合成方法

8、得到了一些新型电解质材料［3，4］。然而2.1样品的制备自从Ishihara等人［5］报道了基于LaCaO的钙钛矿氧化物具用KHCO、MgO和ND分析纯试剂为原料。各种试332O5有很高的电导率以后，钙钛矿型固体电解质的研究受到了剂按适当的化学配比混合并充分研磨30min，将混合粉末原广泛的重视.钙钛矿型氧化物作为一种重要的功能材料，是料在700C下预烧10小时，使KHC