Твердые электролиты на основе LaInO3: структура и электрические свойства

Аннотация

В данной работе были установлены области гомогенности твердых растворов La0.9Sr0.1In1-xCaxO2.95-0.5x и La0.9Sr0.1In1-yMgyO2.95-0.5y (x = 0.0 − 0.2, y = 0.0 − 0.1). Оба ряда твердых растворов кристаллизуются в ромбической симметрии с пространственной группой Pnmа. Установлена природа проводимости полученных фаз. Проводимость твердых растворов имеет смешанный ионно-электронной характер. Ионная проводимость в сухой атмосфере определяется переносом ионов кислорода. Во влажной атмосфере появляется дополнительный ионный вклад – протонный. Были определены ионные числа переноса. Для всех исследуемых образцов, кроме номинально комплектного по кислороду индата лантана, во влажной атмосфере ионная составляющая проводимости существенно возрастает за счет появления дополнительного протонного вклада. Во влажной атмосфере при температурах ниже 600 оС твердые растворы становятся преимущественно протонными проводниками. Содопирование индата лантана LaInO3 приводит к значимому увеличению электропроводности за счет роста количества кислородных вакансий. Наибольшей кислород-ионной и протонной проводимостью обладает твердый раствор состава La0.9Sr0.1In0.95Ca0.05O2.925. Это обусловлено наибольшей подвижностью кислородной подрешетки, которая определяет перенос кислород-ионов и протонов.