Sr、Mg与Fe复合掺杂镓酸镧基离子导体的制备与电性能研究

摘要

探讨了采用固相反应法合成碱土金属Sr、Mg与过渡金属Fe复合掺杂的镓酸镧基ABO3型氧化物La0.8Sr0.2Ga0.75Mg0.20Fe0.05O2.815(LSGMF);利用热分析仪、EDS、XRD、SEM、直流四端子法等对LSGMF复合氧化物的形成过程、微区成分、晶体结构、显微组织及导电性等进行研究.分析表明:样品的烧结温度不能低于1300℃;EDS结果证实合成的LSGMF样品中杂质元素很少,纯度较高;XRD分析表明:经1350℃烧结合成的LSGMF样品中出现了LaSrGa3O7和LaSrGaO4等杂相,而经1400℃烧结则获得了单一正交钙钛矿结构;电性能测试结果表明:在400-850 ℃温度区间,其电导率与温度的关系符合Arrhenius定律,说明合成的复合氧化物LSGMF为氧离子导体,且离子迁移活化能0.6656eV(＜1eV);Sr、Mg和Fe复合掺杂氧化物LSGMF与仅Sr、Mg双掺杂氧化物LSGM相比具有更高的离子电导率,说明少量过渡金属Fe的掺杂,可提高离子电导率.