氧离子导体中稀土发光结构探针的应用及晶界清扫效应研究

发布时间：2023-04-20 22:18

　　作为固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)的电解质材料,多晶氧离子导体的晶粒和晶界电导率都对材料的整体电学特性具有重要的影响。本文以掺杂CeO₂基和掺杂Bi₂O₃基氧离子导体为研究对象,以稀土发光光谱作为探测局域晶体结构变化的探针,研究掺杂及制备条件对氧离子导体局域晶体结构的影响,并由此研究对材料的晶粒电导率的影响机制;通过调控陶瓷材料的烧结温度,结合深入的电化学阻抗数据分析,研究显著影响材料晶界电导率的晶界杂质清扫效应的内在机制。具体如下:一、以Eu³⁺离子的光致发光作结构探针,结合Raman光谱,研究了Sr掺杂对GDC氧离子导体的结构调控,从而深入理解了阳离子掺杂对GDC氧离子导体的晶粒导电的调控机理。两个Gd³⁺被一个Ce⁴⁺和一个Sr²⁺取代时,Sr²⁺引入的新的氧空位总会存在于Sr²⁺的最邻近位置,这将导致_αE^bu...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 固体氧化物燃料电池(SOFC)电解质材料
        1.2.1 CeO₂基电解质材料
        1.2.2 Bi₂O₃基电解质材料
    1.3 稀土发光材料
        1.3.1 Eu³⁺的发光特性
        1.3.2 Dy³⁺的发光特性
    1.4 晶界清扫效应
    1.5 本论文的选题思路及研究内容
第2章 Eu³⁺做发光结构探针研究GSDC样品的晶粒导电特性
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 样品的制备所需的化学试剂及仪器
        2.2.2 样品制备过程
        2.2.3 样品的表征
    2.3 实验结果及讨论
        2.3.1 晶体结构分析(XRD)
        2.3.2 表面形貌分析(SEM)
        2.3.3 电学性能分析
        2.3.4 光致发光光谱分析
        2.3.5 拉曼光谱分析
    2.4 本章小结
第3章 Dy³⁺做发光结构探针研究DWSB材料的结构及导电特性
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 样品的制备所需的化学试剂
        3.2.2 样品制备过程
        3.2.3 样品的表征
    3.3 实验结果及讨论
        3.3.1 晶体结构分析(XRD)
        3.3.2 表面形貌分析(SEM)
        3.3.3 电学性能分析
        3.3.4 光致发光光谱分析
    3.4 本章小结
第4章 基于Sr²⁺掺杂的GEDC样品研究晶界清扫效应
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 样品的制备所需的化学试剂
        4.2.2 样品制备过程
        4.2.3 样品的表征
    4.3 实验结果及讨论
        4.3.1 晶体结构分析(XRD)
        4.3.2 表面形貌分析(SEM)
        4.3.3 电学性能分析
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
攻读硕士学位期间研究成果



本文编号：3795266