Ba0.9Sr0.1Ce0.9Nd0.1O3-α陶瓷的离子导电性 |
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引用本文: | 王茂元,仇立干,孙玉凤.Ba0.9Sr0.1Ce0.9Nd0.1O3-α陶瓷的离子导电性[J].无机化学学报,2012,28(2):285-290. |
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作者姓名: | 王茂元 仇立干 孙玉凤 |
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作者单位: | 盐城师范学院化学化工学院,盐城,224051 |
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基金项目: | 江苏省高校"青蓝工程"和江苏省高校自然科学基金 |
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摘 要: | 用高温固相反应法制备了质子导电性陶瓷Ba0.9Sr0.1Ce0.9Nd0.1O3-α。用粉末X-射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对该陶瓷材料进行了表征;用交流阻抗谱技术和气体浓差电池方法研究了材料在500~900℃温度范围内、不同气体气氛中的离子导电性,并与BaCe0.9Nd0.1O3-α和Ba0.9Ca0.1Ce0.9Nd0.1O3-α材料的导电性进行了比较。结果表明,该陶瓷材料为单一钙钛矿型BaCeO3斜方晶结构,具有良好的致密性,在高温下、CO2或水蒸气气氛中具有较高的稳定性。在湿润氢气气氛中、500~800℃温度范围内,材料的质子迁移数为1,是一个纯的质子导体;在900℃下,质子迁移数为0.964,是一个质子与电子的混合导体,质子迁移数高于BaCe0.9Nd0.1O3-α(在700~900℃温度范围内,质子迁移数为0.95)。在湿润空气气氛中,材料的质子迁移数为0.019~0.032,氧离子迁移数为0.093~0.209,是一个质子、氧离子和电子空穴的混合导体,总电导率高于Ba0.9Ca0.1Ce0.9Nd0.1O3-α。在氢-空气燃料电池条件下,材料的离子迁移数为0.957~0.903,是一个质子、氧离子和电子的混合导体,离子电导率高于Ba0.9Ca0.1Ce0.9Nd0.1O3-α。
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关 键 词: | Ba0.9Sr0.1Ce0.9Nd0.1O3-α 化学稳定性 离子导电性 阻抗谱 气体浓差电池 |
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