微结构对 Tysonite 型氟离子导体电导率的影响

本研究采用放电等离子烧结法制备了不同晶粒度的 Tysonite 型氟离子导体 La0.93Ba0.07F2.93 致密烧结多晶压块(相对密度:>95%),并研究了它们的电导率。进行了评估,以了解微观结构对离子电导率的影响。当烧结温度提高到 1273K 时,所制备的压块的电导率增加,并表现出最高值,例如在 300K 时为 7.1×10-5Scm-1,远高于相同材料烧结体的报道值。这是因为放电等离子烧结技术的应用使我们能够实现烧结体的高致密化,并且烧结温度的升高促进了晶粒生长,导致晶界电阻降低。当多晶复合体的密度足够高时,晶界对离子传导的抑制作用不显着。另一方面,当烧结温度高于1273K时,沿晶界形成小孔,随着烧结温度的升高,电导率下降。这种电导率的降低可以解释为由于高温烧结导致的孔形成导致晶界电阻的增加。这项工作表明,对于烧结多晶 (La,Ba)F3 基氟离子导体,有一个最佳制备条件来实现最佳微观结构,即高密度、大晶粒尺寸和干净的晶界,以实现高氟离子传导。

本论文使用4990EDMS-120K LN-Z2-HF,日本Toyo Co.,Japan的高频分析仪在室温下分别在 1073、1273、1373 和 1473 K 下烧结的 LBF93 块进行观测。
详见原文。

来源:

Influence of microstructures on conductivity in Tysonite-type fluoride ion conductors
Author: K. Motohashi,T. Nakamura,Y. Kimura,Y. Uchimoto,K. Amezawa
Publication: Solid State Ionics
Publisher: Elsevier
Date: 1 October 2019
https://doi.org/10.1016/j.ssi.2019.05.023

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