新型中温复合掺杂稀土锆酸盐离子导体的结构调控与导电性能研究

项目名称： 新型中温复合掺杂稀土锆酸盐离子导体的结构调控与导电性能研究

项目编号： No.50972030

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 欧阳家虎

作者单位： 哈尔滨工业大学

项目金额： 35万元

中文摘要： 具有高离子电导率的A2B2O7锆酸盐材料因其在中温固体氧化物燃料电池、氧传感器、固态离子器件等方面的广阔应用前景而备受关注。稀土锆酸盐离子导体的有序无序结构转变对其导电性能存在重要影响，其在中温范围的氧离子电导率达到了0.01S/cm以上，而且其导电性可通过异价离子的掺杂改性和结构调控而进一步改善。本项目针对洁净、高效中温固体氧化物燃料电池电解质的需求，提出异价碱土金属和不同离子半径稀土元素复合掺杂部分取代锆酸盐结构中阳离子的思路，通过晶体结构设计及掺杂改变氧空位浓度来调控传导能垒及材料的界面结构，研究新型锆酸盐的晶体结构、氧离子扩散动力学行为和导电性能，建立微观尺度特性（成分组成和晶体结构）与电学性质之间的内在联系，通过阻抗谱分析和组装氧浓差电池，阐明新型氧离子导体的导电机理。在此基础上通过制备技术的突破获得中温高性能的新型锆酸盐离子导体，为促进其实用化提供实验和理论支持。

中文关键词： 稀土锆酸盐；结构调控；复合掺杂；固体电解质；导电机理

英文摘要：

英文关键词： Rare-earth zirconates；Microstructural tailoring；Co-doping；Solid electrolytes；Conductive mechanisms