Ba^2+和In^3+共摻雜硅酸鑭固體電解質的制備及性能

摘要：采用高溫固相法制備磷灰石型硅酸鑭陶瓷La9.4Ba0.6Si6-xInxO27-δ(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)。采用XRD、SEM和拉曼光譜等測試分析手段表征了La9.4Ba0.6Si6-xInxO27-δ固體電解質摻雜體系的相組成和微觀形貌特征;采用交流阻抗譜測試研究了La9.4Ba0.6Si6-xInxO27-δ摻雜體系在不同溫度下的電導率變化規律。研究發現,所有La9.4Ba0.6Si6-xInxO27-δ陶瓷試樣的結晶度良好且均具有氧基磷灰石結構;僅在La位摻雜Ba^2+時,La9.4Ba0.6Si6O27-δ試樣晶粒形貌不規則,In^3+摻雜后晶粒呈等軸狀均勻生長。各個試樣的總電導率與測試溫度之間符合Arrhenius關系。In3+最佳摻雜量x為0.2,此時La9.4Ba0.6Si5.8In0.2O27-δ陶瓷具有最高的電導率,其電導率(1073K)、活化能和指前因子分別為5.08×10^-3S/cm、0.86eV和2.91×10^11S·K/cm。