Mo^(6+)掺杂对TiO_2凝胶相变的影响

采用溶胶-凝胶法制备了不同含量Mo^(6+)掺杂的TiO_2粉体,利用TG-DTA和XRD对凝胶的相变过程进行了研究,分析了产物的晶体结构、晶粒尺寸和金红石的相对含量。结果表明,Mo^(6+)掺杂对锐钛矿向金红石的转变呈现出抑制→促进→抑制的趋势,当Mo^(6+)掺杂质量含量大于3%,锐钛矿晶粒尺寸小于20nm。

NASICON型固体电解质(Al_(0.2)Zr_(0.8))_((4-x)/3.8)NbP_(3-x)Mo_xO_(12)的合成及其电化学性能研究

以Al_2O_3、ZrO_2、Nb_2O_5、MoO_3和(NH_4)_2HPO_4为原料,采用高温固相法合成了Al^(3+)导电固体电解质(Al_(0.2)Zr_(0.8))_((4-x)/3.8)NbP_(3-x)Mo_xO_(12)(0.0≤x≤0.2)。利用X射线衍射技术(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、电化学交流阻抗测试技术(EIS)对样品的相组成、微观形貌和电化学性能进行表征。结果表明:不同Mo^(6+)掺杂比例的固体电解质(Al_(0.2)Zr_(0.8))_((4-x)/3.8)NbP_(3-x)Mo_xO_(12)(x=0.00、0.05、0.10、0.15、0.20)均具有三维NASICON型结构,Mo^(6+)的引入并未改变固体电解质的晶体结构。与未掺杂的铝离子固体电解质(Al_(0.2)Zr_(0.8))_(20/19)Nb(PO_4)_3相比,掺杂不同比例Mo^(6+)所得固体电解质基片的晶粒大小更加均匀,晶粒连接更加紧密,致密性增强,当掺杂比例x=0.15时,致密性最高,在500℃的测试温度下,(Al_(0.2)Zr_(0.8))_(3.85/3.8)NbP_(2.85)Mo_(0.15)O_(12)的离子电导率最高,为1.30×10^(-3)S·cm^(-1),约为相同温度下(Al_(0.2)Zr_(0.8))_(20/19)Nb(PO_4)_3的4倍。通过直流极化法测得其离子迁移数均在0.99以上,表明固体电解质(Al_(0.2)Zr_(0.8))_(3.85/3.8)NbP_(2.85)Mo_(0.15)O_(12)中主要是Al^(3+)传导,电子传导可忽略不计。