Ce1-xScxO2-x/2固體電解質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)及電性能研究

摘要：研究了Sc2O3摻雜CeO2基電解質(zhì)材料的微觀形貌和電性能。采用溶膠凝膠法制備了Sc2O3摻雜CeO2基電解質(zhì)粉體, Sc2O3摻雜量分別為6%, 8%, 10%。采用單向壓力法將電解質(zhì)粉體壓制為圓片狀素坯,分別在1400, 1450, 1500℃下,空氣中燒結(jié)制備電解質(zhì)材料。研究分析了不同摻雜比例及不同燒結(jié)溫度對(duì)電解質(zhì)的相組成、微觀形貌及電導(dǎo)率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:低溫下, Sc2O3能溶于CeO2中形成固溶體,隨著Sc2O3摻雜量由6%增加到10%(摩爾分?jǐn)?shù),下同),晶胞參數(shù)減小;高溫?zé)Y(jié)時(shí)溶于CeO2中的Sc2O3會(huì)析出,且隨著燒結(jié)溫度的升高析出量增加;當(dāng)Sc2O3摻雜量為8%、燒結(jié)溫度為1500℃時(shí),在750℃時(shí)Sc2O3摻雜CeO2電解質(zhì)電導(dǎo)率最大為8.78×10-3 S·cm-1,活化能為1.220 eV。