2。3 固体电解质陶瓷的制备 7

2。4 样品检测方法 8

2。4。1 XRD分析 8

2。4。2 热重分析(TG-DTA) 9

2。4。3阻抗谱测量电性能表征 9

第三章  实验结果及分析 11

3。1 样品的热重分析(TG-DTA) 11

3。2 XRD分析 12

3。3阻抗谱分析 15

结论 18

致 谢 19

参考文献 20

第一章  绪论

1。1 引言

固态的离子导体通常称为快离子导体，因为他们的离子电导率几乎超过熔盐，不仅如此，低的激活能也接近，这些快离子导体通常用运于导体材料类产品（fast ion conductor;FIC）；它的内部不仅只有导电离子，还有非导电离子，这些非导电离子作为导电离子的刚性骨架，骨架内晶格空隙由导电离子占据，互相连通，形成一维隧道型、二维平面型或三维传导型的离子扩散通道，导电离子在通道中可以自由移动[1]。论文网

锂离子固体电解质材料因其在高电能高密度二次电池，离子选择膜，化学传感器及其他电化学器件方面的潜在应用在近年来引起了人们的广泛兴趣。在不同的锂离子导体中，钙钦矿结构化合物锂镧钛Li3xLa2/3-xTiO3因其在室温下高达10-3~10-5S·cm-1的离子电导率而尤为令人关注[2]。它的离子电导率较高，主要由于该材料母结构LaTO3中A位大量空位的存在，它们提供了便于锂离子进入与迁移通道，针对钙钦矿结构材料中A位与B位的阳离子可方便地被不同离子半径及价态的其他离子置换的特性，人们对LLTO材料进行了不同的掺杂置换工作以进一步提高这种材料的离子电导率，人们发现：用离子半径较小的Pr，Nd或Sm置换A位的La时，其离子电导率是降低的，而用离子半径较大的Sr取代A位的La则可提高其离子电导率；小尺寸离子置换时会使晶胞体积减小，从而使锂离子迁移的“瓶颈”尺寸变小，激活能提高，从而使电导率降低，而大尺寸离子置换则可使“瓶颈”尺寸增大，从而提高电导率，因此他们认为离子迁移“瓶颈”尺寸的大小是影响该材料离子电导率的决定因素之一，除“瓶颈”尺寸外，锂离子及空位的浓度，La、Li及空位的有序与无序特性，TiO6八面体的张缩能力，人们也被认为是影响该材料离子电导率的因素，总之，提升LLTO离子电导率人们做了很多尝试，其中绝大多数的改性工作均采用位离子置换，除置换外，绝大多数的尝试都未取得好的效果，对影响钙钦矿结构材料离子电导率的有关物理机制的了解也很不充分[3]。在本实验中用低价的金属离子Al3+与W6+对B位Ti4+进行置换，为了找出B位掺杂离子对LLTO的离子电导率的影响，进一步揭示影响ABO型钙钦矿结构材料中离子电导率的有关因素， 以提高该材料的总离子电导率和其它物理性能。

1。2 ABO型结构介绍

钙钛矿ABO3型复合性的氧化物具有多种合成方法，也有多种物理化学性能，他们一般有稳定的单相结构，特别是AB位离子被取代一部分时，而且没有改变微观结构，其化学性能还有所提升。组成ABO型钙钛矿结构类化合物，所属晶系主要有正交、立方、菱形、四方、单斜、和三斜晶系；标准钙钛矿化合物中A和B位被其它金属离子或离子群取代时，大多为部分取代，可形成一定空位或发生晶格改变，导致它本来电化学性能的改变，但在掺杂或置换后保持稳定钙钛矿结构，对掺杂离子半径有一定的范围限制：即只有在容许因子t值在0。75~1。0之间，才允许其保持钙钛矿结构，其中t = (rA+rO)/(rB+rO)，其中rA，rB和rO分别表示为A、B、O的离子半径[4]。