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本文改进实验方法,在0.0001—1.23GPa流体静高压下测量了整片非晶锂离子导体B2O3-0.7Li2O-0.7LiCl-xAl2O3(x=0.05;0.15)及其粉末压片的离子电导率及激活体积。发现粉末压片电导率峰值是由非晶微粒间的接触电导及非晶微粒体电导两者叠加;对整片非晶电导率的压力效应用离子迁移通道的物理图象给出初步的微观解释。此外,还观测到氧化铝组分减少使电导率的压力转变点明显降低;测量出不同温度热处理以及300℃等温热处理4—20h后离子电导率-压力曲线的变化规律,仍可归因于非晶态相分离及两种非晶相的先后晶化。
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对两种非晶态B_2O_3-0.7Li_2O-0.7LiCl-xAl_2O_3-0.1V_2O_5(x=0.05和0.15),用差热分析、电导率测量、X射线衍射和电子自旋共振进行研究,发现:1)V_2O_5不仅作非晶网络形成剂,而且改变了晶化过程;2)对B_2O_3-Li_2O-LiCl-Al_2O_3-V_2O_5玻璃,与P_2O_5-Li_2O-LiCl-Al_2O_3玻璃类似,粉末压片的离子电导率比60目粉末大26倍,而整片非晶的离子电导率又比粉末压片大近二个数量级,而且激活能明显减小,更适合离子传输;3)添加少于3.9mol%的V_2O_5,对非晶态锂离子导体B_2O_3-0.7Li_2O-0.7LiCl-xAl_2O_3,未引起电子电导率显著增大,又可应用电子自旋共振(ESR)技术研究其微观结构和电子运动状态。 相似文献
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木文研究了Al2O3对B2O3-0.7Li2O-0.7LiCl非晶态的形成和电学性能的影响,我们发现:加入适量的Al2O3后,无需借助液氮骤冷技术,直接将熔体倾倒在室温下的紫铜板上就很容易形成大块非晶锂离子导体B2O3-0.7Li2O-0.7LiCl-xAl2O3。Al2O3的加入使B2O3-0.7Li2O-0.7LiCl的电导率有所降低,但在高温下不太明显,电导激活能略微升高,实验发现:Al2O3含量x=0.03是较合适的剂量,较容易形成大块非晶态,对电导率的影响也不大。
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本文研究了非晶态离子导体Li2B2O4的离子电导率与温度的关系,特别着重于晶化前期的离子迁移特性。当温度低于TK(≈310℃)时,离子电导率遵从Arrhenius关系。当高于晶化温度(≈411℃)时,以晶态中的离子迁移为主。在Tkc时,电导率偏离热激活机制呈反常增高。我们把这一过程称为晶化前期过程。可以用自由体积模型进行描述。晶化前期又可分为两部分:当温度低于、Tp(≈380℃)时,由于自由体积的重新分布,导致了电导率的增高;当T>Tp时,出现了少量微晶,但晶化量小于5%,由于非晶母体与微晶之间的界面效应使得离子导电性显著增强。可以通过室温淬火,把晶化前期非晶态的状态保持到室温,从而有可能制备出离子电导率高于纯非晶态的材料。
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采用溶胶凝胶法合成的La1.9Y0.1Mo2O9纳米晶粉体, 结合微波烧结技术制备出不同晶粒度的La1.9Y0.1Mo2O9块体样品. 利用X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射显微镜(HRTEM)、场扫描显微镜(SEM)对粉体及陶瓷块体的物相、 形貌进行了表征, 利用交流阻抗谱仪测试了样品不同温度下的电导率. 实验结果表明, 掺Y的La1.9Y0.1Mo2O9能将高温立方β 相稳定到室温; 块体样品致密均匀, 平均晶粒度范围在60 nm–4 μm之间; 致密度高的样品表现出高的电导率, 其中900 ℃烧结样品的电导率600 ℃时高达0.026 S/cm, 比固相反应法制备的La1.9Y0.1Mo2O9样品高出约1倍. 总结认为样品的致密性对电导率影响较大, 是通过影响晶界电导率来影响总电导率的, 样品的晶粒度(在60 nm–4 μm范围内)对电导率的影响还不能确定.
关键词:
氧离子导体
1.9Y0.1Mo2O9')" href="#">La1.9Y0.1Mo2O9
细晶粒陶瓷
微波烧结 相似文献
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用交流电桥法研究了Bi2O3-Y2O3体系含22.5—30mol%Y2O3烧结试样在po2值由1至10-21atm范围内氧离子的电导率,实验证明该种材料的氧离子电导率比同温度下ZrO2基固体电解质高若干倍;用这种材料作为固体电解质组成氧浓差电池,电池电动势和理论电动势的比值E/E0等于1或接近1,说明这种材料几乎为纯氧离子导体,p型电子空穴导电性很小;用库伦滴定抽氧法测定了含Y2O3 27.5mol%样品的电子导电特征氧分压,其值为lgpe'=(-767000/T)+655,电子导电性极小。可期望为一种新型氧离子导体材料。
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本文报道了非晶态离子导体Li2B2O4的7Li核磁共振研究。测量了7Li核磁共振谱与温度的关系。实验中发现,Li2B2O4的晶态、非晶态和部分晶化样品的7Li核磁共振谱有很大的不同,且在部分晶化样品的7Li核磁共振谱上有附加的小峰,它与LiCl(Al2O3)的7Li核磁共振谱上附加的小峰相类似。我们也对非晶态离子导体B2O3-0.7Li2O-0.7LiCl进行了7Li核磁共振研究,其结果与上面的类似。研究结果表明,它们都起因于非晶母体与微晶的界面效应。
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