LaGaO-,3-基電解質(zhì)材料制備、性能表征和價(jià)電子結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、固體氧化物燃料電池(SOFC)具有低污染、高效率的特點(diǎn)以及廣泛的應(yīng)用前景。電解質(zhì)材料是決定SOFC性能的核心材料。近年來，具有高氧離子電導(dǎo)率的新型固體電解質(zhì)材料LaGaO3基的電解質(zhì)受到人們的廣泛關(guān)注。目前，制約該類電池得到廣泛應(yīng)用的主要問題是難以在低煅燒的溫度下合成高純度的粉體。
　　 本論文采用EDTA燃燒法和甘氨酸燃燒法制備La0.8Sr0.2Ga0.85Mg0.15O2.825(LSGM)電解質(zhì)材料，旨在通過對(duì)比制備方法

2、，探索一種簡單可行的化學(xué)合成方法，以期獲得純度高、粒度均勻、高離子電導(dǎo)率及低成本的摻雜LaGaO3基電解質(zhì)材料。此外，利用甘氨酸燃燒法合成La0.8Sr0.2(Ga0.9Co0.1)0.85Mg0.15O2.82(LSGMC)，并研究了Co摻雜對(duì)LSGM材料離子電導(dǎo)率的影響。
　　 最后，利用固體與分子經(jīng)驗(yàn)理論(簡稱EET)計(jì)算Sr、Mg摻雜的LaGaO3材料中陶瓷相的價(jià)電子，以期通過價(jià)電子結(jié)構(gòu)的研究，建立材料的價(jià)電子結(jié)構(gòu)與電導(dǎo)

3、率間關(guān)系。
　　 實(shí)驗(yàn)表明，通過甘氨酸燃燒制備LSGM經(jīng)過1300℃煅燒后，幾乎無第二相存在，該溫度明顯低于固相法(1500℃)與EDTA燃燒法(1400℃)的煅燒溫度。EDTA燃燒法與甘氨酸燃燒法制備的粉體粒度分別為60nm和700nm。EDTA燃燒法制備的電解質(zhì)電解質(zhì)離子電導(dǎo)率高于甘氨酸燃燒法制備的電解質(zhì)。摻雜8.5％(摩爾分?jǐn)?shù))的過渡元素Co能有效地提高離子電導(dǎo)率。800℃時(shí)，離子電導(dǎo)率達(dá)到了6.529×10-2 S·cm