掺杂的镓酸镧基固体电解质的制备与性质研究

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本文通过溶胶-凝胶法合成了物相单一的La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ(LSGM-9182),与文献中的方法相比较,具有周期短,易操作的优点。对样品的XRD图谱进行分析,确定为正交钙钛矿结构,通过Scherrer公式和XRD数据计算出平均晶粒大小约为54nm。 通过溶胶-凝胶法合成了La1-xMxGa0.8Mg0.2O3-δ(M:Na,K)系列复合氧化物(简称为LNGM、LKGM)。通过凝胶热分析确定凝胶热分解经历了被分解氧化为碳酸盐,而后分解为氧化物的过程。对高温烧结体的结构进行分析,经1000℃烧结6h后,5%~20%Na(K)、20%Mg掺杂的LaGaO3为物相单一的钙钛矿型复合氧化物,Scherrer公式计算平均晶粒大小为40~50nm。同时,还发现随着烧结温度的升高和掺杂浓度的增加,样品中出现了相对强度不同的杂相,主要是由于缺陷缔合,导致晶体结构畸变引起的。 通过对LKGM-05和LSGM-9182在不同温度下的复平面交流阻抗谱研究表明,700℃时LKGM-05的体电导率为8×10-3S·cm-1,LKGM-05电导率较LSGM高得多。根据不同温度下阻抗谱,得到样品的体电阻,由此计算样品电导率σ,以lgσ对1/T作图为直线,符合阿累尼乌斯方程式。钾、钠等碱金属掺杂的镓酸镧基固体电解质的电性质值得进一步深入研究。
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