磷灰石型电解质La_(9.33)Si_6O_(26)的溶胶-凝胶法制备及性能研究

应用溶胶-凝胶法在1000℃下合成了磷灰石型电解质La_(9.33)Si_6O_(26),并采用正交实验法研究了水硅比、硅浓度以及pH值对样品合成的影响。合成的样品经XRD表征为单相的磷灰石结构,其比表面积为4.7m^2/g。合成的La_(933)Si_6O_(26)粉末样品经1500℃烧结10h,相对密度达83.8%,采用交流阻抗谱法测得其800℃时的氧离子电导率为1.15×10^(-3)S·cm^(-1)。

燃烧法制备磷灰石型碱土掺杂硅酸镧电解质（英文）

采用尿素-硝酸盐燃烧法,在较低温度下制备较高纯度无杂质相的碱土掺杂磷灰石型La_(9.33)M_x(SiO_4)_6O_(2+δ)电解质.通过XRD、SEM、交流阻抗测试,对样品的结构、形貌及电导性能进行研究.结果表明,燃烧合成的无定形电解质粉体,在800℃煅烧12h后,具有P63/m磷灰石型晶体结构;掺杂对LSO烧结体微观产生一定的影响,烧结体的结构和形貌随x值的变化而变化.此外,LSO烧结体具有良好的电阻可逆性和稳定性.适量的掺杂可有效提高LSO的离子电导率,过量的掺杂反而会降低离子电导率,最佳掺杂摩尔分数为0.2.而随着碱土金属阳离子半径增大,掺杂效果也越来越好.

钆掺杂磷灰石型固体电解质的制备及电性能的研究

文章采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel),以正硅酸乙酯为前驱物,用Gd对La位进行了不同量的掺杂,合成了钆掺杂磷灰石型电解质La10-xGdxSi6O27(LGSO,x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)。利用X射线衍射(XRD)、场发射高分辨电镜(FESEM)分别对材料的组成和形貌进行了表征。利用电化学工作站测试了样品在中低温下的交流阻抗谱。结果表明:适量Gd3+的掺杂提高了磷灰石电解质的电导率,当x=0.2,温度为750℃时,电导率最大可达到2.52×10-3S·cm-1。

碱土掺杂硅酸镧电解质材料的制备与性能

采用尿素-硝酸盐燃烧法在600～800℃下制备了较高纯度无杂质相的碱土掺杂磷灰石型La9.33Mx(SiO4)6O2+δ(M为Sr,Ca,Mg)电解质.通过X射线衍射、扫描电镜和交流阻抗测试,对样品的晶体结构、表面微观形貌及电导性能进行了研究.结果表明,燃烧合成的电解质粉体La9.33(SiO4)6O2(LSO)具有p63/m磷灰石型晶体结构;LSO烧结体的微观形貌随x值的不同而出现了细微变化;LSO烧结体具有良好的电阻可逆性和稳定性.适当的掺杂量能有效提高LSO的离子电导率,最佳掺杂浓度为0.2.相同掺杂量下,三种碱土金属阳离子掺杂对电导性能也有一定的影响,随着离子半径的增大,掺杂效果越来越好.

新型电解质材料La_(9.33)Ge_6O_(26)的制备及性能

用柠檬酸和乙二醇做络合剂和燃料,硝酸盐做氧化剂,用氨水调节溶胶的pH值,通过溶胶-凝胶-自燃烧法合成了可用于固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)的新型固体电解质La9.33Ge6O26。通过对样品相关性能的研究发现:1150℃为较佳的烧结温度,此温度制备的La9.33Ge6O26具有高的离子电导率(σ800℃=2.6×10-2S/cm)、低的电导活化能(Ea=0.89eV)、适中的热膨胀性能(从室温到1000℃的热膨胀系数α=9.2×10-6K-1)和良好的化学相容性,与阴极材料La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ一起高温煅烧(800℃)50h没有发生界面化学反应。

溶胶凝胶-自燃烧法合成La_(9．33)Si_6O_(26)超细粉体

用柠檬酸和乙二醇做络合剂和燃料,硝酸盐做氧化剂,用氨水调节溶胶pH值,通过溶胶凝胶-自燃烧法一步合成了可用于固体氧化物燃料电池(SOFC)的新型固体电解质La_(9.33)Si_6O_(26).用XRD、TEM等分析方法对合成粉体进行了物相测定与形貌观察,并初步考察了粉体的烧结性能.结果表明:通过工艺参数的有效设计,溶胶-凝胶和自燃烧过程可以在短时间内达到合成所需要的高温,一步合成粒径约为150～300nm的单相La_(9.33)Si_6O_(26)超细粉体,其烧结温度比固相法制备的粉体的烧结温度约低200℃.

Sol-gel法制备La_(9.33)Si_6O_(26)及其导电性能

通过溶胶-凝胶(sol-gel)法制备磷灰石型固体电解质La9.33 Si6O26,考察sol-gel过程中水硅摩尔比(n(H2O)/n(Si))、醇硅体积比(V(C2H5OH)/V(Si))和pH等制备参数对溶胶性质的影响,并采用正交设计确定了最佳制备条件。X线衍射(XRD)分析显示,在n(H2O)/n(Si)=10、V(C2H5OH)/V(Si)=5、pH=2的最佳制备条件下可获得单相的磷灰石型晶体。试样在1 550℃烧结4 h后的相对密度为93.9%,其800℃时的氧离子电导率高达5.50×10-3 S/cm,电导活化能为0.86 eV,室温至800℃测得试样的热膨胀系数为9.3×10-6 K-1,与普遍使用的电极材料之间具有较好的热匹配性。