钐和锌双掺杂La9.33(SiO4)6O2电解质的制备及其电导率

摘要：

为提高磷灰石型电解质(LSO)的电导率,以氧化镧(La2O3)、氧化锌(ZnO)和氧化钐(Sm2O3)为主要原料通过尿素-硝酸盐燃烧法在600℃的温度下合成了掺杂钐和锌的La9.33SmxSi5ZnO(25+1.5x)固体电解质粉末.采用X射线衍射、扫描电子显微镜、变温介电测量系统对样品进行物质结构、表面形貌、电导率的表征.研究了不同温度和不同掺杂浓度下La9.33SmxSi5ZnO(25+1.5x)的电导率.结果表明,Sm和Zn成功掺杂进入LSO的晶格中,样品具有典型的P63/m磷灰石结构且纯度高,LSO的形貌未改变.当Sm掺杂浓度为0.6,Zn掺杂浓度为1时,在温度为650℃下La9.33SmxSi5ZnO(25+1.5x)的电导率达到1.50×10-3 S/cm;确定了最佳烧结温度为1400℃.La9.33SmxSi5ZnO(25+1.5x)的电导率在同一温度下随着掺杂量的增加先提高后降低,掺杂样品的晶胞参数相比于未掺杂样品的晶胞参数增大,活化能随着掺杂量的增大先降低后升高.此外La9.33SmxSi5ZnO(25+1.5x)的电导率在同一掺杂量下,随着温度的升高而提高.

关键词：固体电解质;La9.33(SiO4)6O2;燃烧合成;钐和锌双掺杂;硅酸镧

所属期刊栏目：43

分类号：O646(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金;湖北省科技支撑计划;湖北省自然科学基金

在线出版日期：2021-11-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：520-524