新型氧离子导体La1.84R0.16Mo1.7W0.3O8.92（R=Ca^2＋、Sr^2＋、Ba^2＋）的制备及其电性能.pdfVIP

助 材 料 2008年第1I期(39)卷 新型氧离子导体 La1．84R0_16Mo1．7W0．308．92 (R--Ca计、Sr2+；Ba2+)的制备及其电性能 周德凤 ，叶俊峰 ，朱建新 ，孟 健 (1．长春工业大学 生物工程学院，吉林 长春 130012； 2．中国科学院长春应用化学研究所 稀土化学与物理重点实验室 ，吉林 长春 130022) 摘 要： 以La2Mo1．7W0．3O9为本体，在 La位进行碱 La2O3、WO3、Ba(NO3)2为原料，按化学计量比La1．8t R0．16Mo1W O8 土金属掺杂，采用溶胶一凝胶方法合成新型氧离子导体 ． 7 ． 。2 (R—Ca抖、SV+、Ba。+)精确称量 以 La1 Ro M o1 W0．3O8．92(R—Ca。+、Sr2+、Ba+)。应 ． 84 ． 16 ． 7 上原料，La。O。氧化物用硝酸溶解后加入反应体系中， 用示差热分析 (DTA)、X射线衍射 (XRD)、拉曼光谱 然后加入金属离子物质的量 1．5倍的柠檬酸和少量的 (Raman)等手段对氧化物进行结构表征，交流阻抗谱 聚乙二醇(PEG)20000，剧烈搅拌 2～3h形成透明溶 测试电性能。结果表明：掺杂改善 了本体导 电性能的 胶后转移到陶瓷蒸发皿 中，333～343K水浴蒸发 12h 同时，保持了La2Mo1．7W0．3O。抑制La2Mo2O9相变的 得凝胶。凝胶于马沸炉中773K焙烧 10h，除去残留有 功能；碱土离子的掺杂，在体 系中引入了氧空位，有利 机物的同时，防止 MoO。在高温发生部分升华现象。 于氧离子扩散，提高氧离子导电性，773K时Ba绊掺杂 得到的白色粉末经研磨、压片后于 1223K下烧结 lOh， 体系的电导率为 1．0×10一S／cm，高于本体的电导率 自然冷却至室温。 (5．0×10一。S／era)。 2．2 样品表征 关键词 ： 固体电解质 ；氧离子导体 ；掺杂；La2Mo2O。 采用美 国TAinstruments公司产 SDT2960型热 中图分类号： O614．33 文献标识码 ：A 重与差热 (TCrDTA)同步分析仪测定样品的T 文章编号：1001-9731(2008)11-1828-04 DTA曲线，升温速率为 10K／min。采用 日本理学D／ Max-IIB型 X射线衍射仪测定样品的XRD 图谱， 1 引 言 CuKa1为射线 (一0．15405nm)，工作电压为 40kV， 固体电解质LazM02og在 1073K时不需要掺杂低 工作电流为 20mA，扫描速度为 2*／min。拉曼光谱在 价金属离子即具有较高的电导率(O．06S／cm)[¨，因而 HR-800型激光拉曼光谱仪上测量，用Ar激光器的 具有十分广阔的应用前景。由于其在 853K附近存在 488nm线激发，激光功率为300mW。样品的致密度根 由高温立方相向低温单斜相的转变，电导率下降近 据阿基米德原理用 比重瓶进行测量。 100倍。针对如何稳定本体的高温相，抑制其相变的 2．3 电性能测定 发生，人们选择在La位或Mo位分别进行掺杂，取得 将烧结后的片状样 品表面进行光滑处理，涂以银 了良好的效果。在 La位掺杂的元素有 Ca件、Sr抖、 膏，823K烘烧 20min制成银电极用于电性能测试。利 Ba抖、K 、Bi。以及大部分的镧系元素[g--10]，在Mo位