Ca2+和Sr2+共掺杂钴铁酸镧的合成及电性能
来源期刊：功能材料2005年第4期
论文作者：于洪浩 胡志强 孙俊才 高文元
关键词：阴极材料; 钴铁酸镧; 共沉淀法; 混合效应; 电导率;
摘 要：以金属硝酸盐为原料,氨水为沉淀剂,共沉淀法合成了中温固体氧化物燃料电池阴极材料La0.7Sr0.3-xCaxCo0.9Fe0.1O3-δ(简称:LSCCF,x=0.05、0.10、0.15、0.20)系列纳米晶粉料.TG-DSC、XRD和SEM研究了LSCCF粉料的合成条件、晶体结构和颗粒粒度形貌.实验表明:LSCCF粉料形成经过脱水、LaCoO3基氧化物形成和LSCCF固溶体形成等过程;前驱体800℃处理4h就可形成单一钙钛矿型结构的固体氧化物.使用直流四极探针法在空气气氛下测试了1200℃烧结3h后所有LSCCF样品从100～800℃时的电导率,结果显示随着测量温度的提高,电导率逐渐增大,并在490℃时达到最大值,随后逐渐降低.490℃范围内,Ca2+和Sr2+共掺杂取代La3+进入晶格后,其导电机制符合小极化子绝热孔隙理论.而当Ca2+的掺杂含量 x=0.10或0.15时,Ca2+和Sr2+共掺杂在450～800℃范围对LSCCF的电导率产生"混合"效应,致使电导率值基本保持一致.且所有样品在600～800℃的电导率都超过400S/cm,满足阴极材料对电性能的要求.
于洪浩1，胡志强1，孙俊才2，高文元2
(1.大连轻工业学院,材料科学与工程系,辽宁,大连,116034;
2.大连海事大学,材料工艺研究所,辽宁,大连,116026)
摘要:以金属硝酸盐为原料,氨水为沉淀剂,共沉淀法合成了中温固体氧化物燃料电池阴极材料La0.7Sr0.3-xCaxCo0.9Fe0.1O3-δ(简称:LSCCF,x=0.05、0.10、0.15、0.20)系列纳米晶粉料.TG-DSC、XRD和SEM研究了LSCCF粉料的合成条件、晶体结构和颗粒粒度形貌.实验表明:LSCCF粉料形成经过脱水、LaCoO3基氧化物形成和LSCCF固溶体形成等过程;前驱体800℃处理4h就可形成单一钙钛矿型结构的固体氧化物.使用直流四极探针法在空气气氛下测试了1200℃烧结3h后所有LSCCF样品从100～800℃时的电导率,结果显示随着测量温度的提高,电导率逐渐增大,并在490℃时达到最大值,随后逐渐降低.490℃范围内,Ca2+和Sr2+共掺杂取代La3+进入晶格后,其导电机制符合小极化子绝热孔隙理论.而当Ca2+的掺杂含量 x=0.10或0.15时,Ca2+和Sr2+共掺杂在450～800℃范围对LSCCF的电导率产生"混合"效应,致使电导率值基本保持一致.且所有样品在600～800℃的电导率都超过400S/cm,满足阴极材料对电性能的要求.
关键词:阴极材料; 钴铁酸镧; 共沉淀法; 混合效应; 电导率;
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