電解鋁新型惰性陽極中電子-離子導(dǎo)電材料La-,1-x-Zn-,x-MnO-,3-的制備及性能研究.pdf

1、惰性陽極技術(shù)具有對環(huán)境友好，節(jié)能增產(chǎn)，降低電解鋁的生產(chǎn)成本等優(yōu)勢，因此其研發(fā)具有非常重要的環(huán)保意義和經(jīng)濟(jì)效益。為開發(fā)新型電解鋁惰性陽極，需要尋找一種電子/離子導(dǎo)電性能優(yōu)良的材料，以解決金屬導(dǎo)桿與Y2O3穩(wěn)定的ZrO2固體電解質(zhì)惰性陽極的連接與導(dǎo)電傳輸問題。 本論文采用溶膠.凝膠法制備了電子/離子導(dǎo)電性能優(yōu)良的Lal-xZnxMnO3鈣鈦礦材料，通過XRD，SEM，F(xiàn)T-IR等手段對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。采用直流四端子電極法測量了La1

2、-xZnxMnO3材料的電子導(dǎo)電性能，采用兩端阻塞交流阻抗法研究了La1-xZnxMnO3離子導(dǎo)電性能，并在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上探索了La1-xZnxMnO3的材料導(dǎo)電機(jī)理。得出如下結(jié)論： 1、采用溶膠-凝膠法制備La1-xZnxMnO3，在348K下成膠，1073K下煅燒可得單一鈣鈦礦晶相La1-xZnxMnO3，與固相合成方法相比較，可較大降低燒結(jié)溫度。Zn摻雜后的LaMnO3鈣鈦礦結(jié)構(gòu)基本沒有改變，說明Zn2+已完全摻雜到晶體結(jié)構(gòu)中

3、。隨Zn2+摻雜量的增大，固熔體含量增多，鈣鈦礦結(jié)構(gòu)仍完整。 2、在1273K測試溫度下，χ=0.2時(shí)，La1-χZnxMnO3的電子導(dǎo)電性能最好；在673K～973K測試溫度下，χ=0.3時(shí)，La1-χZnxMnO3的離子導(dǎo)電性能最優(yōu)。 3、從理論上對La1-χZnχMnO3導(dǎo)電材料的導(dǎo)電性、電導(dǎo)率隨溫度的變化、以及導(dǎo)電機(jī)理進(jìn)行了分析，從lnTσ與1/T×104的關(guān)系圖可以推斷La1-χZnχMnO3的電子導(dǎo)電機(jī)理是由