放电等离子烧结制备氧离子导体Na_0.54Bi_0.46Ti_0.99Mg_0.01O_2.95及其电学性能研究

采用放电等离子烧结制备了钙钛矿结构的钠镁共掺的Na0.54Bi0.46Ti0.99Mg0.01O2.95(NBT-Na4Mg-SPS)氧离子导体材料。通过交流阻抗测试,在573 K温度下NBT-Na4Mg-SPS试样的氧离子电导率可以达到4.7×10-4 S/cm,是母相Na0.5Bi0.5TiO3材料在同温度下氧离子电导率的15.2倍。在介电模谱中观察到一个与热激活相关的弛豫峰,其弛豫参数为E=0.67 eV和τ0= 6.47×10-13 s,该峰源于氧离子在NBT-Na4Mg-SPS试样经空位的短程扩散, 较低的弛豫激活能及较高的氧空位浓度使得NBT-Na4Mg-SPS试样具有较好的氧离子电导率,这将对进一步改进Na0.5Bi0.5TiO3材料的电化学性能具有十分重要的意义