掺杂MoO3对Ce0.8Nd0.2O1.9固体电解质结构与电性能的影响.pdf

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1、第26卷第1期无机化学学报Vo1．26No．12010年1月CHINESEJOURNALOFINORGANICCHEMISTRY9l一95掺杂MoO3对Ced。固体电解质结构与电性能的影响周德凤，1朱建新1夏燕杰t．2赵桂春·孟健2f长春工业大学化学与生命科学学院，长春130012)f中国科学院长春应用化学研究所，长春130022)摘要：采用溶胶凝胶方法将过渡金属氧化物MoO加入到Ce08Ndo~O体系中，讨论MoO的掺杂对微观结构及电性能的影响。通过X-射线衍射()(RD)、场发射扫描电镜(FE—SEM)等手段对氧化物进行结构表征，交流阻抗谱测试电性能。结果表明：烧结过程中MoO存晶粒

2、边缘形成液相，增加了晶粒问浸润性，晶粒间位置重排并接触，品界滑移加快，促使材料致密化，晶界体积分数降低；总电导牢和晶界电导率因晶界电阻减少而提高。600℃时，NDC的r，和Gr分别为6．42~10一和2．03x10S·cm～，加入MoO后材料的提高约1．5倍，r，提高约4倍。MoO3是NDC体系理想的烧结助剂。关键词：固体电解质；掺钕氧化铈；晶界电导率；烧结助剂中图分类号：O614．33文献标识码：A文章编号：1001—4861(2010)01—0091—05EfectsofMoO3·DopantontheMicrostructureandElectricalConductivityof

3、Ceo~／do~Ot．9ZHOUDe—FengZHUJian-XinXIAran—Jie一ZHAOGui—ChunMENGJian2(School0厂ChemistO"andLScience，ChangchunUniversityofTechnology，Chaagchun130012)eyLaboratoryofRareEarth~ChemistryandPhysics．ChangchunInstituteofApplwdChemist~,ChineseAcademYofSciences，Changchun130022)Abstract：TheCeoNdo01ganddopedwith

4、MoO3werepreparedthroughmodifiedsol-gelmethod．Itissystematically．s．2．discussedthattheeffectsofMoO3dopingonthestructuresandconductivity．ThestructuresofthesampleswerecharacterizedbymeansofX—raydifraction(XRD)，andfield—emissionscanningelectronmicroscopy(FESEM)．Theionicconductivitywassystematicallystu

5、diedinairusinganACimpedancespectroscopy．TheresultsshowedthattheMoO3canformathinamorphousfilmaroundparticles，whichreducestheinterparticlefriction，andincreasesthecontactareaofparticlesinacompactsolid．Andthispromotesmassdiffusivityofthematrix，thusenhancingthefurtherincreaseindensificationanddecrease

6、inthevolumefractionofgrainboundary．Thetotalandgrainboundaryconductivityincreasesduetothedecreasingofthegrainboundaryresistance．ItshowsthatthesolutionCea8NdoOl9．2dopedwithMoO3wasdetectedtobewiththehigherconductivity(t=6．42x10-3S·cm～，O'gb：2．03x10S·cm一at600℃)，whichismoreorlessonepointfivetimesof(r1a

7、ndfourtimesof曲forsamplewithoutMoO3dopingrespectively．MoO3istheperfectsinteringaidsoftheNDCsystem．Keywords：solidelectrolytes；neodymium—dopedceria；grainboundaryconductivity；sinteringaids多晶电解质材料的电导传输包括两部分【i1．一晶界传输，前者的电导率为