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新型混合离子-电子导体Sm0.9Ca0.1Al1-xMnxO3-δ的制备及其电性能研究

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向军, 卫婷, 彭田贵, 张誉, 娄可行, 沈湘黔. 2009: 新型混合离子-电子导体Sm0.9Ca0.1Al1-xMnxO3-δ的制备及其电性能研究, 物理学报, 58(5): 3402-3408. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.05.082
引用本文: 向军, 卫婷, 彭田贵, 张誉, 娄可行, 沈湘黔. 2009: 新型混合离子-电子导体Sm0.9Ca0.1Al1-xMnxO3-δ的制备及其电性能研究, 物理学报, 58(5): 3402-3408. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.05.082
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Xiang Jun, Wei Ting, Peng Tian-Gui, Zhang Yu, Lou Ke-Xing, Shen Xiang-Qian. 2009: Preparation and electrical properties of the novel mixed ionic-electronic conductors Sm0.9Ca0.1Al1-xMnxO3, Acta Physica Sinica, 58(5): 3402-3408. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.05.082
Citation: Xiang Jun, Wei Ting, Peng Tian-Gui, Zhang Yu, Lou Ke-Xing, Shen Xiang-Qian. 2009: Preparation and electrical properties of the novel mixed ionic-electronic conductors Sm0.9Ca0.1Al1-xMnxO3, Acta Physica Sinica, 58(5): 3402-3408. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.05.082
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新型混合离子-电子导体Sm0.9Ca0.1Al1-xMnxO3-δ的制备及其电性能研究

  • 江苏科技大学数理学院,镇江,212003;江苏大学材料科学与工程学院,镇江,212013

  • 江苏科技大学数理学院,镇江,212003

  • 江苏大学材料科学与工程学院,镇江,212013

Preparation and electrical properties of the novel mixed ionic-electronic conductors Sm0.9Ca0.1Al1-xMnxO3

  • 摘要: 采用有机凝胶法结合固相烧结技术制备了单相的Sm0.9Ca0.1Al1-xMnxO3-δ(SCAM, x=0.1-0.5)新型混合离子-电子导体.通过TG-DTA,XRD和直流四引线法研究了凝胶前驱体的热分解和相转化过程、烧结体的结构、相稳定性、导电性能及其电输运机理.结果表明,凝胶前驱体在900℃焙烧5h可以形成完全晶化的四方钙钛矿相纳米粉体,SCAM陶瓷样品在还原气氛下的相稳定性随Mn含量的升高而降低.经高温烧结制得的SCAM陶瓷的总电导率取决于p型电导,其值随Mn含量和温度的升高而增大,导电行为符合p型小极化子跳跃机理. 随烧结温度的升高或保温时间的延长,SCAM9155的电导率和相对密度先增大后减小,1600℃烧结10h的SCAM9155样品具有最高的电导率和相对密度(98.2%),该样品在空气和5%H2/Ar气氛中850℃时的电导率分别为7.30和1.91eV.具有较高电导率的Ca,Mn掺杂的SmAlO3有望成为一种新型的SOFC阳极材料.
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出版历程
  • 刊出日期:  2009-05-30

新型混合离子-电子导体Sm0.9Ca0.1Al1-xMnxO3-δ的制备及其电性能研究

  • 江苏科技大学数理学院,镇江,212003;江苏大学材料科学与工程学院,镇江,212013
  • 江苏科技大学数理学院,镇江,212003
  • 江苏大学材料科学与工程学院,镇江,212013

摘要: 采用有机凝胶法结合固相烧结技术制备了单相的Sm0.9Ca0.1Al1-xMnxO3-δ(SCAM, x=0.1-0.5)新型混合离子-电子导体.通过TG-DTA,XRD和直流四引线法研究了凝胶前驱体的热分解和相转化过程、烧结体的结构、相稳定性、导电性能及其电输运机理.结果表明,凝胶前驱体在900℃焙烧5h可以形成完全晶化的四方钙钛矿相纳米粉体,SCAM陶瓷样品在还原气氛下的相稳定性随Mn含量的升高而降低.经高温烧结制得的SCAM陶瓷的总电导率取决于p型电导,其值随Mn含量和温度的升高而增大,导电行为符合p型小极化子跳跃机理. 随烧结温度的升高或保温时间的延长,SCAM9155的电导率和相对密度先增大后减小,1600℃烧结10h的SCAM9155样品具有最高的电导率和相对密度(98.2%),该样品在空气和5%H2/Ar气氛中850℃时的电导率分别为7.30和1.91eV.具有较高电导率的Ca,Mn掺杂的SmAlO3有望成为一种新型的SOFC阳极材料.

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