α=陶瓷的合成及其电性能.docx

La09sr0

La09sr0 lGal．xM。03。(M=Zn2+，M92+)陶瓷的合成及其电性能研究 中文摘要

中 文 摘 要

高温质子导体因其具有特殊的质子导电功能，在固体氧化物燃料电池，气体传感 器，有机物的氢化和脱氢，氢的电解制备、分离和提纯、常压合成氨等能源变换及薄 膜反应器方面有着重要的应用价值和广泛的应用前景。

1994年，Ishihara首次发现SP和M92+掺杂的LaGa03基陶瓷是优良的氧离子导 体，已成为较理想的中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)固体电解质候选材料之一。 但在过去十多年中，人们的研究集中在LaGa03基陶瓷的氧离子导电性能上。最近， 本人所在课题组首次报道了Lao．9Sro．1Gao．sMgo．203吨在氢气气氛中具有优良的质子导电

性。但至今尚未见到Sr2+和Zn2+掺杂的LaGa03基陶瓷质子导电性的报道；此外， LaGa03基陶瓷的传统制备方法是固相法，但固相法制备的LaGa03基陶瓷常含有杂 相。

本研究采用高温固相法、溶胶一凝胶法(S01．Gel法)和微乳液法等方法合成了 Lao．9Sro．1Gal囔Mx03吨(M=M92+，Zn2+)陶瓷；分别采用交流阻抗谱、气体浓差电池和

电化学分子透过等多种电化学方法研究了样品在600--一1000"C下各种气氛中的离子

导电性能。本研究的主要成果如下：(1)采用三种方法合成了Lao．9Sro，lGal．。Mx03吨陶 瓷，其中，溶胶一凝胶法和微乳液法合成的陶瓷样品为单一斜方钙钛矿相结构，成功 地解决了固相法合成的镓酸镧基陶瓷存在的杂相问题；(2)首次发现 Lao．9Sro．1Gal．xznx03吨陶瓷在氢气气氛中具有优良的质子导电性能，其质子迁移数为1， 高于700"C时的质子电导率均在10之S．cm4以上；(3)发现Lao．9Sro．IGal．xMx03吨