钙钛矿复相LSCF与K2NiF4型材料合成与结构特性研究

作     者：杨智宁 

作者单位：山东科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：谷亦杰

授予年度：2007年

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：钙钛矿 La1-xSrxCo1-yFexO3 K2NiF4 结构精修 溶胶-凝胶 

摘      要：中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)发展势在必行，其中最主要的便是寻找工作温度范围内性能优越的阴极材料。根据前人实验以及结论分析，钙钛矿结构材料LaSrCoFeO在与氧化钇稳定氧化锆(YSZ)电解质搭配时具有最佳的物理、电化学性能，但仍然存在不足，例如中温下电子-离子混合电导率与热膨胀性能之间矛盾，二者都与钙钛矿A位离子掺杂有关，但是当A位掺杂离子含量一定时，不能同时满足电导率与热膨胀性的最佳性能要求。以往解决问题方法有两种：一是将分别具有良好电导率性能与热膨胀性能的两种材料机械混合;二是寻找新的取代材料。 本论文以上述两种解决方法为基础，通过实验对LaSrCoFeO复相材料进行合成，通过对结构分析，进而研究其成相机理，特别着重于微观领域中钙钛矿复相形成影响因素、过程分析;应用Rietveld全谱拟合方法对复相晶体学内部参数进行结构精修;探讨钙钛矿复相之间相互关系，从而探讨具有不同组分尤其A位原子取代量不同的钙钛矿复相在微观领域内相混合而作为中温SOFC阴极材料可以表现出最佳性能的可能性。 同时，论文对KNiF型新材料LaNiMO(M=Cu，Fe，Co)进行了一些合成研究工作，即以乙二胺四乙酸(EDTA)溶胶-凝胶法合成该类材料，并总结出恰当合成加工工艺实现对材料的合成，为后续对LaNiMO(M=Cu，Fe，Co)材料进行系统物理化学性能分析奠定基础。