作為固體氧化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)的電解質(zhì)材料,多晶氧離子導(dǎo)體的晶粒和晶界電導(dǎo)率都對材料的整體電學(xué)特性具有重要的影響。本文以摻雜CeO₂基和摻雜Bi₂O₃基氧離子導(dǎo)體為研究對象,以稀土發(fā)光光譜作為探測局域晶體結(jié)構(gòu)變化的探針,研究摻雜及制備條件對氧離子導(dǎo)體局域晶體結(jié)構(gòu)的影響,并由此研究對材料的晶粒電導(dǎo)率的影響機(jī)制;通過調(diào)控陶瓷材料的燒結(jié)溫度,結(jié)合深入的電化學(xué)阻抗數(shù)據(jù)分析,研究顯著影響材料晶界電導(dǎo)率的晶界雜質(zhì)清掃效應(yīng)的內(nèi)在機(jī)制。具體如下:一、以Eu³⁺離子的光致發(fā)光作結(jié)構(gòu)探針,結(jié)合Raman光譜,研究了Sr摻雜對GDC氧離子導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)調(diào)控,從而深入理解了陽離子摻雜對GDC氧離子導(dǎo)體的晶粒導(dǎo)電的調(diào)控機(jī)理。兩個(gè)Gd³⁺被一個(gè)Ce⁴⁺和一個(gè)Sr²⁺取代時(shí),Sr²⁺引入的新的氧空位總會(huì)存在于Sr²⁺的最鄰近位置,這將導(dǎo)致_αE^bu...

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 固體氧化物燃料電池(SOFC)電解質(zhì)材料
        1.2.1 CeO₂基電解質(zhì)材料
        1.2.2 Bi₂O₃基電解質(zhì)材料
    1.3 稀土發(fā)光材料
        1.3.1 Eu³⁺的發(fā)光特性
        1.3.2 Dy³⁺的發(fā)光特性
    1.4 晶界清掃效應(yīng)
    1.5 本論文的選題思路及研究內(nèi)容
第2章 Eu³⁺做發(fā)光結(jié)構(gòu)探針研究GSDC樣品的晶粒導(dǎo)電特性
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 樣品的制備所需的化學(xué)試劑及儀器
        2.2.2 樣品制備過程
        2.2.3 樣品的表征
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
        2.3.1 晶體結(jié)構(gòu)分析(XRD)
        2.3.2 表面形貌分析(SEM)
        2.3.3 電學(xué)性能分析
        2.3.4 光致發(fā)光光譜分析
        2.3.5 拉曼光譜分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 Dy³⁺做發(fā)光結(jié)構(gòu)探針研究DWSB材料的結(jié)構(gòu)及導(dǎo)電特性
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 樣品的制備所需的化學(xué)試劑
        3.2.2 樣品制備過程
        3.2.3 樣品的表征
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
        3.3.1 晶體結(jié)構(gòu)分析(XRD)
        3.3.2 表面形貌分析(SEM)
        3.3.3 電學(xué)性能分析
        3.3.4 光致發(fā)光光譜分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于Sr²⁺摻雜的GEDC樣品研究晶界清掃效應(yīng)
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 樣品的制備所需的化學(xué)試劑
        4.2.2 樣品制備過程
        4.2.3 樣品的表征
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
        4.3.1 晶體結(jié)構(gòu)分析(XRD)
        4.3.2 表面形貌分析(SEM)
        4.3.3 電學(xué)性能分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果



本文編號：3795266