新型电解质材料CaZr0.1Ti0.9O3的制备与电性能研究

采用溶胶-燃烧法合成了可用于固体氧化物燃料电池(SOFC)的新型固体电解质材料CaZr_0.1Ti_0.9O₃。通过XRD、交流复阻抗等电化学方法对样品的结构、电导性能进行了表征,并考察了材料的烧结性能。结果表明,溶胶-燃烧法可以成功制备出具有良好烧结性能的CaZr_0.1Ti_0.9O₃电解质粉末,1400℃下得到的烧结体的相对密度可达到95%。电性能测试表明CaZr_0.1Ti_0.9O₃烧结体在中温范围内具有较高的氧离子电导率（σ^_800℃＝2.24×10^-3 S/cm）、低的电导活化能（0.89 eV）;样品的导电性能受烧结温度的影响,合理的控制烧结温度对于获得导电性能优良的CaZr_0.1Ti_0.9O₃电解质材料具有重要作用。     

稀土电解质Ce0.9M0.1O2-δ(M=Pr,Nd,Sm,Gd,Dy)的制备与性能

用溶胶-凝胶法制备中温电解质材料Ce0．9M0.1O2-δ,(M=Pr，Nd，Sm，Gd，Dy)系列样品。X射线衍射分析表明，样品为单相立方萤石结构，晶胞体积随着M原子序数的增加而减小。高温阻抗测量表明样品Ce0．9M0.1O2-δ电导率最高。Ce0．9M0.1O2-δ系列样品随着M原子序数的增加热膨胀系数减小。     

BaCe0.5Zr0.4Y0.1O3-α的溶胶-凝胶法制备及其电性能

采用溶胶-凝胶法, 以低于固相合成法150～250 ℃的温度进行烧结, 分别制备了BaCe0.9Y0.1O3-α和BaCe0.5Zr0.4Y0.1O3-α固体电解质. 应用AUTOLAB PGSTA 30型电化学工作站测定了两种电解质在不同温度下的阻抗谱, 在350～800 ℃范围内电导率分别为1.62×10-4～6.43×10-3 S·cm-1, 2.52×10-5～3.73×10-3 S·cm-1, 电导激活能分别为0.54和0.84 eV. 同时用高温固相合成法合成了BaCe0.9Y0.1O3-α质子导体, 在相同条件下其电导率为1×10-4～4×10-3 S·cm-1, 激活能为0.50 eV. 实验结果表明 用溶胶-凝胶法得到的材料在烧结温度低于固相合成法150～250 ℃的情况下, 制备出的样品电导率高;对于同一质子导体BaCe0.9Y0.1O3-α, 用Zr代替部分Ce, 固体电解质的电导率明显降低.     

固溶体结构对Ca_(2-x)Sr_xZn_4Ti_(15)O_(36)∶Pr~(3+)发光性质的影响

0引言在绿色和蓝色长余辉发光材料达到应用程度之后,耐候性红色长余辉发光材料成为人们研究的重点。Eu3 、Sm3 激活的硫氧化物[1￣3]、Eu2 铝锶复合硫氧化物[4]和Y2O3∶Eu3 [5]等耐热耐水性红色长余辉材料被相继发现。Pr3 离子掺杂的碱土金属钛酸盐(M TiO3∶Pr,M=M g,Ca,Sr,Ba)是一种新型的红色长余辉发光材料。这种发光材料在615nm附近有很好的单色性红光发射。碱土金属钛酸盐基质化学性能稳定,已开始应用于场发射显示器(FE D)[6,7]。碱土金属钛酸盐是A BO3型化合物,具有钙钛矿结构。B all[8]曾通过在CaTiO3中掺入不同量的Sr2 …     

BaCe_(0.8-x)Nb_xGd_(0.2)O_(3-δ)(0≤x≤0.45)的制备及性能研究

采用高温固相反应法制备了质子导体BaCe0.8-xNbxGd0.2O3-δ(0≤x≤0.45)。结合XRD、SEM、EIS等技术对其物相、微观形貌、稳定性及电导率进行了研究。结果表明,在1600℃烧结5h制备的质子导体BaCe0.8-xNbxGd0.2O3-δ(0≤x≤0.45)均能保持主相为斜方晶的钙钛矿结构。Nb的加入可明显提高烧结样品的致密性及在CO2和水蒸气气氛下的稳定性。在湿润H2/Ar(0.4%,V/V)气氛中800℃下,x=0.1样品的电导率为5.73mS·cm-1,电导活化能为0.35eV,与x=0的样品相当。     

BaCe_(0.8)Zr_(0.1)La_(0.1)O_(3-α)陶瓷的制备和电性能研究

以高温固相反应法制备了BaCe0.8Zr0.1La0.1O3-α陶瓷,用粉末X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其晶体结构和断面形貌进行了表征。以陶瓷材料为固体电解质、多孔性铂为电极,用交流阻抗谱技术测定了材料在500～900℃下不同气体气氛中的电导率;用气体浓差电池方法测定了材料在干燥空气和湿润空气中的离子迁移数;研究了材料的离子导电特性。结果表明,该陶瓷材料为单一钙钛矿型BaCeO3斜方晶结构。在500～900℃下,干燥和湿润的氧气、空气和氮气中,材料的电导率随着温度升高和氧分压增大而增大。在干燥的空气中,材料的氧离子迁移数为0.06～0.17,表现为氧离子与电子空穴的混合导电性,其中,电子空穴导电为主导。在湿润的空气中,材料的质子迁移数为0.52～0.01,氧离子迁移数为0.14～0.27,表现为质子、氧离子和电子空穴的混合导电性,其中,在500～550℃下,质子导电为主导;高于550℃,电子空穴导电为主导。     

Ba_(0.95)Ce_(0.9)Y_(0.1)O_(3-α)固体氧化物的离子导电性及其燃料电池性能

以Ba0 .95Ce0 .9Y0 .1O3-α氧化物陶瓷为固体电解质 ,以多孔性Pt为电极材料 ,分别组成氢、氧浓差电池和氢_空气燃料电池 ,测定了 6 0 0～ 10 0 0℃范围内的浓差电池电动势 ,燃料电池的放电性能和电极极化性能 .结果表明 ,Ba0 .95Ce0 .9Y0 .1O3-α在氢气氛中几乎是一个纯质子导体 ,在氧气氛中是氧离子与电子空穴的混合导体 ,氧离子迁移数在 0 .3～ 0 .5之间 ,在氢_空气燃料电池条件下显示出混合离子 (质子 +氧离子 )导电性 ,总离子迁移数大于 0 .9.该燃料电池性能良好 ,Pt电极极化性能很小 ,最大输出电流密度为 6 80mA·cm- 2 (10 0 0℃ ) ,最大输出功率密度为 16 0mW·cm- 2 (10 0 0℃ ) .     

La_(1-x)Ba_xCo_(0.8)Ni_(0.2)O_3复合氧化物的制备及其对CO催化燃烧性能

采用溶胶-冷冻干燥法制备了La1-xBaxCo0.8Ni0.2O3(x=0~0.4)催化剂粉体。用X射线衍射(XRD)、比表面测定仪(BET)和扫描电子显微镜(SEM)等分析手段对催化剂的结构和形貌进行了表征,并考察了催化剂的最佳焙烧温度和催化活性。研究表明,催化剂的最佳焙烧温度为600℃。掺杂Ba2+后,催化剂以钙钛矿相和BaCO3相共存,不能形成单一的钙钛矿型结构。催化活性测试表明,当x=0.2时,催化剂对CO的催化活性最高(T90%=126℃)。     

Ba0.9La0.1Ce0.9Nd0.1O3-α陶瓷的离子导电性

用高温固相反应法制备了Ba0.9La0.1Ce0.9Nd0.1O3-α质子导电性陶瓷,粉末X-射线衍射(XRD)分析表明,该陶瓷为单一钙钛矿型斜方晶结构。在500~900℃温度范围内,分别用气体浓差电池方法和交流阻抗谱技术研究了材料在不同气体气氛中的离子导电性,并与Ba0.9Ca0.1Ce0.9Nd0.1O3-α材料的离子导电性进行了比较。结果表明,在500~900℃温度范围内、湿润氢气中,Ba0.9La0.1Ce0.9Nd0.1O3-α材料的质子迁移数为1,是一个纯的质子导体。在干燥空气中,该材料是一个氧离子和电子空穴的混合导体,氧离子迁移数为0.295~0.081,氧离子电导率高于Ba0.9Ca0.1Ce0.9Nd0.1O3-α。在湿润空气中,该材料是一个质子、氧离子和电子空穴的混合导体,质子迁移数为0.151~0.009,氧离子迁移数为0.300~0.107,质子电导率低于Ba0.9Ca0.1Ce0.9Nd0.1O3-α材料。在氢-空气燃料电池条件下,Ba0.9La0.1Ce0.9Nd0.1O3-α材料是一个质子、氧离子和电子的混合导体,离子迁移数为0.964~0.853,离子电导率与Ba0.9Ca0.1Ce0.9Nd0.1O3-α材料相近。     

溶胶-凝胶法合成超细Li_(2 x)RE_xSi_(1-x)O_3及其离子导电性

用溶胶 凝胶法合成了Li2 xRExSi1 -xO3(RE =Pr ,Nd ,Sm ,Gd ;x =0～ 0 15 ) ,用DTA TG ,XRD ,TEM及交流阻抗等技术对样品的结构、形貌、粒径及离子导电性等进行了观察和测试。其固溶体形成范围是 0 相似文献   

溶胶-凝胶法制备高取向Bi4Ti3O12/SrTiO3(100)薄膜

Bi4Ti3O12具有良好的铁电、电光等性能山、特别是Bi4Ti3O12薄膜很适合作永久性存储材料，也可用于电光器件问．在微电子学、光电子学、集成光学、集成铁电学等领域均有广泛开发和应用前景，国外已用溅射法、激光沉积法制备出c轴取向Bi。Ti3Ol。薄膜【’，＼山东大学用MOCVD法制     

Li_4Ti_5O_(12)/(Ag+C)极材料的固相合成及电化学性能

以Li_2CO_3,TiO_2为原料,葡萄糖为碳源,采用固相煅烧工艺合成了亚微米级的Li_4Ti_5O_(12)/C复合负极材料.并将之与AgNO_3复合,采用固相方法制备出了Ag表面修饰的Li_4Ti_5O_(12)(AG+C)复合材料.采用XRD、SEM和TEM测试方法对材料的微结构进行了表征.结果表明,C的存在对Ag单质在Li_4Ti_5O_(12)/C颗粒表面的大量形成起到了积极的促进作用.从而很大程度地提高了Li_4Ti_5O_(12)/C的电导率,因此有效地改善了其电化学性能.在1C倍率下,Li_4Ti_5O_(12)/(Ag+C)复合材料的首次放电容量达到了164 mAh·g(-1).     

Electrochemical Performance of Li_4Ti_5O_(12) Prepared by Different Methods

A series of Li4Ti5O12 materials were prepared by three different methods： solvothermal, sol-gel, and solid-state reaction methods. Phase composition, morphology, and particle sizes of the samples were studied by powder X-ray diffraction （XRD） and scanning electron microscopy （SEM）. Electrochemical properties of the samples were investigated by charge-discharge tests. It is demonstrated that both sol-gel and solid-state reaction methods provided good control over the chemical composition and microstructure of the active material, in which sol-gel method yielded a fine Li4Ti5O12 spinel having an initial specific capacity of 146 mAh g-1 and low capacity fade during cycling. Comparatively, the solid-state method is simple and promising to prepare Li4Ti5O12 for commercial applications.     

水热重结晶法制备四方相纳米Ba0.9Ca0.1TiO3晶体的研究

采用水热重结晶法对低温液相法制备的Ba_0.9Ca_0.1TiO₃(B_0.9C_0.1T)浆料进行220 ℃, 3 h的水热处理, 成功制备了四方相B_0.9C_0.1T纳米粉体. 并对水热重结晶和未水热处理的两种粉体进行了TEM, XRD, Raman, FT-IR, TG和介电性能的表征. 研究表明, 经水热重结晶后的B_0.9C_0.1T粉体体系发生从顺电立方相向铁电四方相的转变, 羟基缺陷以及CO₃^2－杂质显著减少, 粉体形貌由外边缘毛躁的球形转变为四边形. 并发现羟基缺陷的减少是影响体系相转变的关键因素.     

层状钙钛矿型氧化物BaYb_xMn_(1-x)O_3的制备与结构分析

以BaCO_3,MnCO_3和Yb_2O_3为原料,采用传统固相烧结法,在1300 ℃下合成了两种新的化合物12R-Ba_4YbMn_3O_(11.5)和10H-Ba_5YbMn_4O_(14.5).用X射线能谱(EDS)微区成分分析和氧化还原滴定法确定两种化合物的化学式,用选区电子衍射(SAED)以及粉末X射线衍射Rietveld结构精修等手段分析测定了对化合物的晶体结构.12R-Ba_4YbMn_3O_(11.5)的空间群为R-3m,晶胞参数为a=0.578 nm,c=2.850 nm;10H-Ba5 YbMn_4O_(14.5)的空间群为P63/mmc,晶胞参数为a=0.575 nm,C=2.377 nm.     

Sr3Cu5O8＋x和CaSrCu5O5＋x的结构和电学性质

继Y-Ba-Cu-O之后,具有更高T_5的Bi-Sr-Ca-Cu-O(简称BSCCO)体系的发现引起了人们对高温超导研究的兴趣。研究表明,在BSCCO中存在110K和80K2个超导相。由于在制备BSCCO过程中存在复杂的Ca、Sr和Cu复合氧化物,要得到稳定的110K相相当困     

熔体旋淬合金Zr_(0.9)Ti_(0.1)(Ni,Co,Mn,V)_(2.1)的微结构与电化学性能

对比研究了熔体旋淬和常规熔铸合金Zr0 .9Ti0 .1(Ni,Co ,Mn ,V) 2 .1的微结构和电化学性能 .XRD分析表明 :熔体旋淬合金在退火前后的晶体结构和铸态合金一样 ,均为面心立方结构 ,由LaveC15相组成 ;并且随旋淬速度的增加 ,旋淬合金中的非晶成分越多 .电化学测试表明 :旋淬合金有较好的活化性能 ,但其最大放电容量较低 ,小于 2 80mAh/g ;而退火后的旋淬合金需经 30次循环才能完全活化 ,其最大放电容量皆为 34 0mAh/g左右 ,高于铸态合金和退火前的旋淬合金 ;在电流密度为 30 0mA/g下进行充放电循环 ,发现退火后的旋淬合金循环稳定性明显高于铸态合金电极 ,并且随旋淬速度的增加 ,循环稳定性越好 ,经过 80 0次循环后 ,退火后的 4 0m/s合金容量保持率高达 85 % ,容量衰减率只有 6.9%     

掺Ce提高（CoFe）3O4的矫顽力

采用添加剂湿法制备了掺入不同Ｃｅ含量的Ｃｅｘ（ＣｏＦｅ）３－ｘＯ４铁氧体。对产物的物相，形貌，磁性能研究表明，所得产物均为单一的尖晶石结构，一般情况下呈颗粒状，矫顽力随溶液中Ｃｅ＾４＋浓度的增加而增加。当溶液中含有Ｃｅ＾３＋和Ｃｅ（ＯＨ）４时，产物显示有部分棒状晶体，矫顽力有明显提高，且当「Ｃｅ＾３＋」占（「Ｃｅ＾３＋」＋Ｃｅ＾４＋「）总量的５％左右时所得产物矫顽力最大。