MgO和Fe2O3的添加对GDCSi体系微观结构及电化学性能的影响

采用溶胶凝胶法制备Gd_(0.2)Ce_(0.8)O_(3-σ)+0.05%(质量分数)SiO_(2)(GDCSi)电解质。在GDCSi体系中加入Fe_(2)O_(3)及MgO可达到降低烧结温度的同时提高晶界电导率,并减小杂质SiO_(2)对氧离子在晶界处传输的阻碍的目的。将MgO和Fe_(2)O_(3)单掺杂或双掺杂在GDCSi体系中并对GDCSi基电解质的微观形貌及电性能进行研究。结果表明,所有样品主要由立方萤石结构相组成;物质的量分数4%MgO单掺杂的GDCSi-M、物质的量分数4%Fe_(2)O_(3)单掺杂的GDCSi-F以及物质的量分数2%MgO-物质的量分数2%Fe_(2)O_(3)共掺杂的GDCSi-MF均可促进GDCSi体系晶粒增长,降低晶粒间孔隙率,提高电解质的相对密度,降低晶粒电阻R;、晶界电阻R;及总电阻R;GDCSi-MF具有最高晶界电导率和总电导率,在400℃时GDCSi-MF的晶界电导率σ;和总电导率σ;分别是GDCSi的10.41和1.82倍。