新型固体电解质La2Mo2O9的制备及其性能.pdf

第22卷第1期 中 国 稀 土 学 报 2004年2月 Vd22 №1 OFTHECHINESERAREEARTHSOCIETY Feb2004 JOURNAL 新型固体电解质La2M0209的制备及其性能 黄应龙，贺天民+，纪 媛，王金霞，王德涌 (吉林大学物理学院，吉林长春130023) 热膨胀仪对合成样品的电学和热学性能进行了研究，分析了热处理温度对La2Mo：09相的形成过程和电学性能的影响，确定了样品获得高电 900 cc烧结10h可获得具有高密度和高电导率的La2M020。氧离子导体。样品的电学性能随烧结温度的升高而增大．900℃时烧结的样品在 067 800℃时的电导率为0 时有一个一级相变．对应Ⅱ．h2M0209到争La2Mc209的相变。 美■词：能源材料；La2M0209；圃相反应；固体电解质；电导率；相变；稀土 中圈分类号：TQl36．12；TQl33．3文献标识码：A 文章编号：1000—4343(2004)01—0113—06 固体电解质亦称快离子导体，是一种处于正 子，用La”替代Sn“。Mo“替代w“，孤对电子 常态与熔融态的中间相，即固体的离子导电相。由 消失，取而代之的是一个氧离子和一个氧空位(氧 于固体电解质中只有特定的离子迁移，因此可以 利用离子透过的选择性，制备各种器件，如：离子 口，它的晶格内部本身就存在氧空位，这是它区别 传感器、固体氧化物燃料电池(SOFC)、氧泵、气体 传感器以及记忆元件等，因此可作为固体电解质 的材料也具有一定的选择性。目前，具有氧离子导 体的材料主要有4种结构[“4]：立方萤石结构、钙 导体具有重要意义。另外，必威体育精装版的研究结果还表明 钛矿结构、钙钛矿层与Bi202层共生结构以及烧绿亚微米晶粒尺度的h2M0209电导率远小于粗晶颗 石结构。最近，Lacorre等人[5J报道了一种新型的 固体电解质材料La2M0209，其结构不同于上述4 中温范围(600—800℃)内所表现出的较高的离 种结构。它的高温相与8．SnW04的结构有很大的子电导率，因此研究获得高电导率的制备条件对 相嗣之处，即高温相B．La2M0209具有立方结构，晶 进一步研究La2i0209的性质是十分有益的。为此， 胞参数a=0．72014(5)Bill，空间群为P213(No． 本文用固相法合成了新型固体电解质La2M0209， 198)，而低温相结构则很复杂[6-7]。尤其与以往的 并对La2M0209的形成过程及其特性进行了研究与 固体电解质不同的是：其晶格内部本身就存在氧 分析。 空位，而不像其它的固体电解质，需要掺杂其他离 1 实验 子才能出现氧空位。La2M0209可以看成是用I丑“ 替代了SnW04中的sn“，M06+替代了w“。sn2+ 1．1样品的制备 有一对5S2的孤对电子，孤对电子用E表示，一孤 对电子占据了一个氧离子的体积【8J，SnWO。就可 h，以除去样品 其中La：03使用前在900℃预烧2 以写成Sn2W208E2。La2M0209的La”没有孤对电 收稿日期：2003—07—20；修订日期：2003—09—30 基金项目：吉林省科技厅资助项目 作者简介：黄应龙(1978一)．男．江西高安人，硕士研究生 cn) *通讯联系人(E·mail：hly@mail灿edu 万方数据