摻雜CeO₂基固態(tài)電解質(zhì)是一種具有螢石型結(jié)構(gòu)的氧離子導(dǎo)體,因其在中低溫范圍內(nèi)具有較高的離子電導(dǎo)率,作為氧化物燃料電池傳統(tǒng)電解質(zhì)YSZ(氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯)的替代材料,目前已被廣泛研究。本文通過在20mol%的Sm摻雜的CeO₂(SDC20)中加入Al₂O₃,制備了具有納米尺度的SDC20/Al₂O₃復(fù)相陶瓷,并研究了Al₂O₃的添加對SDC20/Al₂O₃復(fù)相電解質(zhì)導(dǎo)電行為的影響。首先通過共沉淀法制備SDC20粉末,然后通過機械球磨法將Al₂O₃按不同的摻雜比例和SDC20粉末混合均勻,并經(jīng)過壓片、燒結(jié)制備成SDC20/Al₂O₃復(fù)相陶瓷。經(jīng)過XRD測試分析表明,SDC20粉末和SDC20/Al₂O₃粉末的物相中只出現(xiàn)了具有螢石型結(jié)構(gòu)的Ce...

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【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 固態(tài)電解質(zhì)的概述
    1.3 氧離子導(dǎo)體固態(tài)電解質(zhì)的分類
        1.3.1 ZrO₂基固態(tài)電解質(zhì)材料
        1.3.2 Bi₂O₃基固態(tài)電解質(zhì)材料
        1.3.3 LaGaO₃基電解質(zhì)材料
        1.3.4 CeO₂基固態(tài)電解質(zhì)材料
    1.4 摻雜CeO₂基固態(tài)電解質(zhì)的導(dǎo)電機制及研究現(xiàn)狀
        1.4.1 影響摻雜CeO₂基固態(tài)電解質(zhì)電導(dǎo)率的因素
        1.4.2 提高摻雜CeO₂基固態(tài)電解質(zhì)的電導(dǎo)率的方法
        1.4.3 摻雜CeO₂基固態(tài)電解質(zhì)的研究現(xiàn)狀
    1.5 摻雜CeO₂/Al₂O₃復(fù)相陶瓷的導(dǎo)電機制及研究現(xiàn)狀
        1.5.1 摻雜CeO₂/Al₂O₃復(fù)相陶瓷的概述
        1.5.2 摻雜CeO₂/Al₂O₃復(fù)相陶瓷的研究現(xiàn)狀
    1.6 本文的選題依據(jù)、研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
        1.6.1 選題依據(jù)
        1.6.2 研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
第二章 材料制備及表征
    2.1 實驗所用藥品及儀器
        2.1.1 原料
        2.1.2 儀器設(shè)備
    2.2 實驗材料制備流程及工藝參數(shù)
        2.2.1 SDC20/Al₂O₃陶瓷樣品的制備流程
        2.2.2 粉末樣品的制備
        2.2.3 陶瓷樣品的制備
    2.3 樣品的表征
        2.3.1 X射線衍射(XRD)分析
        2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
        2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)分析
        2.3.4 直流法電導(dǎo)率測試
        2.3.5 電化學(xué)阻抗譜法電導(dǎo)率測試
        2.3.6 離子遷移率測試
        2.3.7 SDC20/Al₂O₃陶瓷樣品的密度分析
        2.3.8 維氏硬度(HV)測試
第三章 Al₂O₃的摻量對SDC20/Al₂O₃復(fù)相陶瓷導(dǎo)電行為的影響
    3.1 引言
    3.2 SDC20粉末樣品的物相分析
    3.3 SDC20/Al₂O₃粉末樣品的物相分析
    3.4 SDC20/Al₂O₃片狀陶瓷樣品的物相分析
    3.5 SDC20/Al₂O₃片狀陶瓷樣品的微觀形貌分析
    3.6 不同摻量的Al₂O₃對SDC20/Al₂O₃片狀陶瓷樣品燒結(jié)密度的影響
    3.7 SDC20/Al₂O₃片狀陶瓷樣品的導(dǎo)電行為測試
        3.7.1 電化學(xué)阻抗譜法電導(dǎo)率測試
        3.7.2 直流電導(dǎo)率測試
        3.7.3 離子遷移數(shù)測試
    3.8 維氏顯微硬度測試
    3.9 本章小節(jié)
第四章 燒結(jié)溫度對SDC20/Al₂O₃導(dǎo)電行為的影響
    4.1 引言
    4.2 不同的燒結(jié)溫度對SDC20/Al₂O₃陶瓷物相的影響
    4.3 不同的燒結(jié)溫度對SDC20/Al₂O₃陶瓷樣品微觀結(jié)構(gòu)的影響.
    4.4 不同的燒結(jié)溫度對SDC20/Al₂O₃陶瓷樣品致密度的影響
    4.5 不同的燒結(jié)溫度對SDC20/Al₂O₃陶瓷樣品電化學(xué)性能的影響
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論和展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄：攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文



本文編號：3791980