ba0.9sr0.1ce0.9nd0.1o3-α陶瓷的离子导电性

用高温固相反应法制备了质子导电性陶瓷ba0.9sr0.1ce0.9nd0.1o3-α。用粉末x-射线衍射(xrd)和扫描电子显微镜(sem)对该陶瓷材料进行了表征；用交流阻抗谱技术和气体浓差电池方法研究了材料在500~900℃温度范围内、不同气体气氛中的离子导电性，并与bace0.9nd0.1o3-α和ba0.9ca0.1ce0.9nd0.1o3-α材料的导电性进行了比较。结果表明，该陶瓷材料为单一钙钛矿型baceo3斜方晶结构，具有良好的致密性，在高温下、co2或水蒸气气氛中具有较高的稳定性。在湿润氢气气氛中、500~800℃温度范围内，材料的质子迁移数为1，是一个纯的质子导体；在900℃下，质子迁移数为0.964，是一个质子与电子的混合导体，质子迁移数高于bace0.9nd0.1o3-α(在700~900℃温度范围内，质子迁移数为0.95)。在湿润空气气氛中，材料的质子迁移数为0.019~0.032，氧离子迁移数为0.093~0.209，是一个质子、氧离子和电子空穴的混合导体，总电导率高于ba0.9ca0.1ce0.9nd0.1o3-α。在氢-空气燃料电池条件下，材料的离子迁移数为0.957~0.903，是一个质子、氧离子和电子的混合导体，离子电导率高于ba0.9ca0.1ce0.9nd0.1o3-α。