锶掺杂磷灰石型硅酸镧固体电解质的电导性能

孙建强; 黄志良; 商海鑫; 田晓凤; 王棋昌

doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202312030

武汉工程大学学报 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (6) : 621 -628. DOI: 10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202312030

锶掺杂磷灰石型硅酸镧固体电解质的电导性能

孙建强, 黄志良, 商海鑫, 田晓凤, 王棋昌

作者信息 +

Author information +

文章历史 +

摘要

磷灰石型硅酸镧固体电解质(La_9.33Si₆O₂₆,LSO)因其离子电导率高、密度大而被广泛应用于固体氧化物燃料电池电解质领域。采用尿素-硝酸盐燃烧法在600℃成功制备出锶（Sr）掺杂磷灰石型硅酸镧固体电解质La_9.33-xSr_xSi₆O_26-0.5x（x=0.0,0.1,0.3,0.5,0.7,0.9）。在不同温度（600～900℃）下煅烧硅酸镧电解质12 h，通过X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）等表征方法确定最佳煅烧温度为800℃。通过XRD、扫描电子显微镜（SEM）和X射线光电子能谱（XPS）等表征方法研究Sr单掺对硅酸镧电解质晶体结构、致密度和电化学性能的影响。同时在640℃时，利用电化学阻抗（EIS）测试阻抗并分析其电导性能，结果显示，当x=0.3时，硅酸镧电导率最高，达到1.42×10^-3 S/cm。本文揭示了氧离子空位-阳离子空位浓度协同增强电导机理。