固体电解质Ce0.9Er0.1-xPrxO1.95+δ的微观结构及电性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了固体电解质Ce 0.9 Er 0.1- x Pr x O 1.95+ δ ( x = 0.02~0.08), 利用X射线粉末衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)和交流阻抗谱研究了样品的微观结构和电性能. XRD结果表明, 800 ℃煅烧的所有样品均形成了单相立方萤石结构;Raman光谱结果表明, Ce 0.9 Er 0.05 Pr 0.05 O 1.95+ δ 具有氧缺位的立方萤石结构;XPS分析表明, Ce 0.9 Er 0.05 Pr 0.05 O 1.95+ δ 存在氧缺位, Pr 3+ 离子和Pr 4+ 离子共存;AFM观测结果表明, 1300 ℃下烧结的样品比1400 ℃下烧结的样品致密;交流阻抗谱结果表明, Pr掺杂量 x =0.05时, Ce 0.9 Er 0.05 Pr 0.05 O 1.95+ δ 的电导率最高( σ 600 ℃ =1.34×10 -2 S/cm, E a =0.90 eV), 比未掺杂Pr的Ce 0.9 Er 0.1 O 1.95 ( σ 600 ℃ =8.81×10 -3 S/cm, E a =0.92 eV)提高了52%, 说明在Ce 0.9 Er 0.1 O 1.95 中适量掺杂Pr可提高材料的电导率, 降低活化能.