BaZr0.45Ce0.45Y0.1O3-δ的合成及其电性能研究

采用高温固相反应制备了电导率高、化学稳定性较好的新型高温质子导体BaZr0.45Ce0.45Y0.1O3-δ材料.运用X射线衍射仪、扫描电子显微镜分别对不同烧结温度试样的晶型、微观形貌进行了表征,并应用IM6e型电化学工作站测定了其不同温度下的阻抗谱.结果表明1600℃为最佳的烧结温度,此温度烧结试样具有最高的电导率,800℃约为1.06×10-2S·cm-1,电导活化能为0.76 ev.     

致密扩散障碍层极限电流型氢传感器

使用BaCe_0.9Y_0.1O_3-δ作为固体电解质,SrCe_0.95Tm_0.05O_3-δ为致密扩散障碍层,制备了新型致密扩散障碍层极限电流型氢传感器。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜表征了氢传感器上下两层材料的物相和微观结构,应用IM6e型电化学工作站测试了其氢敏性能。结果表明,1 550 ℃烧结10 h可以获得单相致密的钙钛矿结构BaCe_0.9Y_0.1O_3-δ和SrCe_0.95Tm_0.05O_3-δ。氢传感器在600～800 ℃,氢浓度小于17 700 μL·L^-1时,具有良好的极限电流平台,极限电流与氢浓度成线性关系。传感器的灵敏度随测试温度的升高而增大,800 ℃时其灵敏度达1.30 μA·(μL·L^-1)^-1。     

质子导体BaCe0.4Zr0.4M0.2O3-δ (M=In，Y，Gd，Sm)化学稳定性及电性能

采用高温固相法制备了不同阳离子掺杂的BaCe_0.4Zr_0.4M_0.2O_3-δ (M=In,Y,Gd,Sm)系列质子导体。运用X射线衍射仪、扫描电子显微镜分别对四类质子导体的物相结构、微观形貌进行了表征,应用IM6e型电化学工作站测定了其不同温度下的阻抗谱,并对样品在CO₂和沸水中的稳定性进行了研究。结果表明：除Sm³⁺掺杂的质子导体有少量的杂质相Sm₂O₃外,其他3种均为单相立方晶钙钛矿结构;对CO₂和沸水皆表现良好的化学稳定性;Y³⁺掺杂的质子导体具有高的电导率,800 ℃约为2.07×10^-2 S·cm^-1,空气气氛电导活化能为72.34 kJ·mol^-1。