|本期目录/Table of Contents|

[1]雷　红,李文昭,马　东,等.锌掺杂La9.33（SiO4）6O2电解质的制备与电导率研究[J].武汉工程大学学报,2018,40(04):400-404.[doi:10. 3969/j. issn. 1674?2869. 2018. 04. 010]
　LEI Hong,LI Wenzhao,MA Dong,et al.Preparation of Zn Doped La9.33（SiO4）6O2 Electrolyte and Its Conductivity[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2018,40(04):400-404.[doi:10. 3969/j. issn. 1674?2869. 2018. 04. 010]
点击复制

锌掺杂La9.33（SiO4）6O2电解质的制备与电导率研究(/HTML)
分享到：

《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
40
期数:
2018年04期
页码:
400-404
栏目:
材料科学与工程
出版日期:
2018-08-23

文章信息/Info

Title:
Preparation of Zn Doped La9.33（SiO4）6O2 Electrolyte and Its Conductivity
文章编号:
20180410
作者:
雷　红; 李文昭; 马　东; 黄志良*

武汉工程大学材料科学与工程学院，湖北 武汉 430205
Author(s):
LEI Hong;  LI Wenzhao;  MA Dong;  HUANG Zhiliang*

School of Materials Science and Engineering，Wuhan Institute of Technology， Wuhan 430205， China
关键词:
燃烧合成; 固体电解质; 硅酸镧; 离子电导率; 掺杂
Keywords:
combustion synthesis;  solid electrolyte;  lanthanum silicate;  ionic conductivity;  doping
分类号:
O646
DOI:
10. 3969/j. issn. 1674?2869. 2018. 04. 010
文献标志码:
A
摘要:

为改善固体电解质在中低温（500 ℃~800 ℃）下的电导性能，通过尿素-硝酸盐燃烧法，以La2O3及ZnO等为原料，制备了Zn掺杂磷灰石型La9.33（SiO4）6O2（LSO）电解质。采用X-射线衍射仪、扫描电子显微镜及傅里叶变换红外光谱仪对掺杂得到的样品进行表征。Zn取代Si掺杂进入到LSO的晶格中对晶体结构以及形貌影响很小，锌掺杂的LSO电解质粉体在煅烧12 h后，已经具有磷灰石型晶体结构。对烧结体进行交流阻抗测试分析，实验制备的La9.33Si6-xZnxO26-y具有良好的电导率。适量的掺杂可以有效提高电解质的电导率，当Zn掺杂量摩尔比x=1.0时，在500 ℃下La9.33Si6-xZnxO26-y离子电导率最高为2.1×10-2 S/cm，Zn掺杂La9.33Si6-xZnxO26-y电解质的最佳烧结温度为1 250 ℃。
Abstract:

To improve the conductivity of solid electrolyte at the temperatures of 500 ℃-800 ℃，the electrolyte of Zn doped La9.33Si6-xZnxO26-y was prepared by urea nitrate combustion method using La2O3 and ZnO as raw materials. The samples were characterized by X-ray diffraction，scanning election microscopy and Fourier transform infrared spectroscopy. Zn partially replaced Si from the lattice of apatite type La9.33（SiO4）6O2（LSO），wielding little influence over on the crystal structure and morphology. Zn doped LSO appeared apatite crystal structure after the calcination for 12 h. The alternating current impedance tests showed that the La9.33Si6-xZnxO26-y electrolyte had good conductivity. The moderate doping amount effectively improved the conductivity of the electrolyte. The La9.33Si6-xZnxO26-y had the highest ionic conductivity of 2.1×10-2 S/cm in mole ratio 1.0 of Zn doping at 500 ℃，and the best sintering temperature for the Zn doped La9.33Si6-xZnxO26-y electrolyte was 1 250 ℃.

参考文献/References:


［1］　GOEBEL C，FEFEKOS A G，SVENSSON J E，et al. Does the conductivity of interconnect coatings matter for solid oxide fuel cell applications？ ［J］. Journal of Power Sources，2018，383：110-114. ［2］　韩敏芳. 固体氧化物燃料电池（SOFC）技术进展和产业前景［J］. 民主与科学，2017（5）：25-26. ［3］　FUNAHASHI T，MINESHIGE A，YOSHIOKA H，et al. Effect of cation doping on ionic conductivity and crystal structure of oxyapatite-type lanthanum silicates［J］. Solid State Ionics，2016，289：106-112. ［4］　YOSHIOKA H， TANASE S. Magnesium doped lanthanum silicate with apatite-type structure as an electrolyte for intermediate temperature solid oxide fuel cells ［J］. Solid State Ionics，2005，176（31/32/33/34）：2395-2398.［5］　DAI L， HAN W， LI Y H， et al. Synthesis and characterization of Al 3+，and M （M=W 6+，In 3+，Nb 5+，Mg 2+ ） co-doped lanthanum silicate oxy-apatite electrolytes ［J］. International Journal of Hydrogen Energy，2016，41（26）：11340-11350. ［6］　ARUNKUMAR P，RAMASESHAN R，DASH S，et al. Tunable transport property of oxygen ion in metal oxide thin film：impact of electrolyte orientation on conductivity ［J］. Scientific Reports，2017，7（1）：3450（1）-3450（18）. ［7］　ALI A，RAZA R，ULLAH M K，et al. Alkaline earth metal and samarium co-doped ceria as efficient electrolytes ［J］. Applied Physics Letters，2018，112（4）：043902（1）-043902（22）. ［8］　XIANG J，LIU Z G，OUYANG J H，et al. Synthesis，structure and electricalproperties of rare-earth dopedapatite-type lanthanum silicates ［J］. Electrochimica Acta，2012，65：251-256. ［9］　TIAN L P，REN Z H. Synthesis，structure and electrical properties of Pr-doped apatite-type lanthanum silicates ［J］. Advanced Materials Research，2015，1094：155-159. ［10］　LEON-REINA L，LOSILLA E R，MARTINEZ-LARA M，et al. Interstitial oxygen conduction in lanthanum oxy-apatite electrolytes ［J］. Journal of Materials Chemistry，2004，14（7）：1142-1149. ［11］　DING X，HUA G，DING D，et al. Enhanced ionic conductivity of apatite-type lanthanum silicate electrolyte for IT-SOFCs through copper doping ［J］. Journal of Power Sources，2016，306：630-635. ［12］　NOJIRI Y， TANASC S， IWASA M， et al. Ionic conductivityof apatite-type solid electrolyte material，La10-xBaxSi6O20-x/2（x=0-1），and its fuel cell performance ［J］. Journal of Power Sources，2010，195（13）：4059-4064. ［13］　田长安，刘俊亮，蔡俊，等. 溶胶凝胶-自燃烧法合成La9.33Si6O26超细粉体［J］. 无机材料学报，2008，23（1）：77-81. ［14］　黄志良，鲁冕，石月，等. 碱土掺杂硅酸镧电解质材料的制备与性能［J］. 武汉工程大学学报，2012，34（11）：44-49. ［15］　陈亚男， 喻俊， 黄志良， 等. Sr和Nd掺杂对La9.33（SiO4）6O2电解质性能的影响［J］. 武汉工程大学学报，2011，33（9）：39-45.

相似文献/References:

[1]胡威峰,喻俊,曹江雄,等.磷灰石型La9.33(SiO4)6O2电解质的烧结及性能[J].武汉工程大学学报,2011,(01):48.[doi:10.3969/j.issn.16742869.2011.01.013]
　HU Wei feng,YU Jun,CAO Jiang xiong,et al.Research of sintering and property of lanthanum silicate oxyapatite electrolyte materials[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2011,(04):48.[doi:10.3969/j.issn.16742869.2011.01.013]
[2]陈亚男,喻俊,黄志良*,等.Sr和Nd掺杂对La9.33(SiO4)6O2电解质性能的影响[J].武汉工程大学学报,2011,(09):39.
　CHEN Yanan,YU Jun,HUANG Zhiliang,et al.Influence of Sr and Nd doping on performance of apatite La9.33(SiO4)6O2 electrolyte[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2011,(04):39.
[3]李文昭,黄志良*,陈常连,等.过渡元素掺杂固体电解质的制备及电性能[J].武汉工程大学学报,2016,38(4):350.[doi:10. 3969/j. issn. 1674?2869. 2016. 04. 008]
　LI Wenzhao,HUANG Zhiliang*,CHEN Changlian,et al.Preparation of Transition Elements Doped Solid Electrolyte and Its Electrical Properties[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2016,38(04):350.[doi:10. 3969/j. issn. 1674?2869. 2016. 04. 008]
[4]吴昌胜,雷　红,黄江胜,等.锶锌双掺杂磷灰石型硅酸镧电解质的制备与表征[J].武汉工程大学学报,2019,(05):453.[doi:10. 3969/j. issn. 1674?2869. 2019. 05. 008]
　WU Changsheng,LEI Hong,HUANG Jiangsheng,et al.Preparation and Characterization of Strontium and Zinc DopedApatite Lanthanum Silicate Electrolyte[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2019,(04):453.[doi:10. 3969/j. issn. 1674?2869. 2019. 05. 008]
[5]陈　石,黄志良*,吴昌胜,等.钐和锌双掺杂La9.33（SiO4）6O2电解质的制备及其电导率[J].武汉工程大学学报,2021,43(05):520.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.201910028]
　CHEN Shi,HUANG Zhiliang*,WU Changsheng,et al.Preparation of Sm and Zn Double Doped La9.33（SiO4）6O2 Electrolyte and Its Conductivity[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2021,43(04):520.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.201910028]
[6]姜　媛,黄志良*,陈常连*,等.铝掺杂磷灰石型硅酸镧电解质的电导机理[J].武汉工程大学学报,2022,44(01):48.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202010006]
　JIANG Yuan,HUANG Zhiliang*,CHEN Changlian*,et al.Conductance Mechanism of Al-Doped Apatite-Type Lanthanum Silicate Electrolyte[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2022,44(04):48.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202010006]

备注/Memo

备注/Memo:

收稿日期：2017-04-19基金项目：国家自然科学基金（51374155）；湖北省科技支撑计划（2014BCB034，2015BAA105）；湖北省自然科学基金（2014CFB796）作者简介：雷　红，硕士研究生。E-mail：[email protected]*通讯作者：黄志良，教授，博士。E-mail：[email protected]引文格式：雷红，李文昭，马东，等. 锌掺杂La9.33（SiO4）6O2电解质的制备与电导率研究［J］. 武汉工程大学学报，2018，40（4）：400-404.
更新日期/Last Update: 2018-08-16