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文檔簡介
1、鉬酸鑭(La2Mo2O9)是最近被報道的一種新型氧離子導體,即使不摻雜低價金屬陽離子,其晶格內部也具有相當數(shù)量的氧空位,且在600~800℃中溫范圍內具有高于傳統(tǒng)的穩(wěn)定化ZrO2的氧離子電導率。 本文通過高溫固相法合成了(La1-xBax)2Mo2O9-a(x=1%、5%、10%、15%)單摻雜系列氧離子導體,對樣品進行了XRD、SEM表征。結果表明該系列樣品均為單一立方相La2Mo2O9結構。以該系列樣品為固體電解質、多孔性鉑
2、為電極,采用交流阻抗譜、氣體濃差電池、氧泵等方法研究了各樣品在600~1000℃下不同氣氛中的導電特性。 氧濃差電池電動勢的實測值與理論值吻合得很好,氧離子遷移數(shù)為1,表明該系列樣品在該溫度范圍下的氧氣氣氛中為純氧離子導體;氧泵(氧的電化學透過)實驗值也與理論值吻合得較好,進一步證實了該系列樣品在氧氣氣氛中為純氧離子導體。(La1-xBax)2Mo2O9-a的氧離子電導率高于母體La2Mo2O9,其中,La1.9Ba0.1Mo2
3、O9-a具有最高的氧離子電導率,1000℃時達到0.093S·cm-1。 至今尚未見到La2Mo209基陶瓷燃料電池性能的研究報道。本文研究了單摻雜系列樣品的燃料電池性能,1000C時氫氣-氧氣燃料電池的最大輸出電流密度為280mA·cm-2,最大輸出功率密度為112mW·cm-2,天然氣-氧氣燃料電池的最大輸出電流密度為200mA·cm-2、最大輸出功率密度為72mW·cm-2,顯示La2Mo209基陶瓷燃料電池具有較好的性能
4、。樣品在燃料電池條件下存在一定程度的電子傳導,這與La2Mo2O9基陶瓷在還原性氣氛中高價鉬被還原為低價鉬有關。天然氣-氧氣燃料電池性能較氫氣-氧氣燃料電池要低,這可能與天然氣重整需要消耗一定的電能有關。 此外,至今尚未見到用Ba2+和Nb5+在母體La2Mo2O9中進行雙摻雜的研究報道。本文采用高溫固相法合成了雙摻雜的鉬酸鑭系列陶瓷樣品:La1.9Ba0.1(Mo1-yNby)209-a(y=4%、8%、12%),采用多種電化
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