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《武汉工程大学》 2012年
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凝胶自蔓延燃烧法制备碱土金属离子掺杂硅酸镧固体电解质的研究

胡威峰  
【摘要】:作为新能源的新型固体电解质材料,磷灰石型硅酸镧固体电解质具有很广阔的发展空间和商业化应用前景,但是目前这种材料的制备合成工艺还不是很完善,从而限制了这种新型材料的实用性。所以,寻找出一种有效快捷的固体电解质的制备方法并对电解质的性能进行改善是很有意义的工作。 本论文采用自蔓延燃烧法制备了碱土金属离子掺杂磷灰石型硅酸镧固体电解质材料,相比传统制备方法,降低了合成电解质所需的环境温度,有效的缩短了电解质的制备时间,并通过XRD、SEM、FT-IR等测试表征手段对掺杂电解质样品晶体结构进行了分析,结果表明:凝胶自蔓延燃烧合成的掺杂电解质粉体,具有明显的磷灰石型晶体结构,有一定的结晶度,物相比较单一;碱土金属离子的掺杂使电解质粉体的红外振动峰发生偏移,并使电解质晶体参数发生改变,说明碱土金属离子掺杂进入到硅酸镧晶体结构中引起了晶体结构的改变。 研究了不同烧结温度对烧结体致密化和线收缩率的影响,确定了碱土金属离子掺杂磷灰石型硅酸镧电解质的最佳烧结温度为1550℃,制得烧结良好的电解质的致密度高达96%,线收缩率达到16%。 采用交流阻抗谱法,对碱土金属离子掺杂磷灰石型硅酸镧电解质烧结体的电导率进行分析,结果表明:碱土金属离子适量掺杂,可以提高电解质烧结体的电导率,当掺杂过量时,电导率反而下降。Ba离子掺杂(x=0.3)磷灰石型硅酸镧电解质烧结体有比较高的电导率,可达到1.60×10~(-2)S·cm~(-1)。
【学位授予单位】:武汉工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TM911.4

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