Транспортные свойства протонпроводящих оксидов на основе La2Zr2O7

Аннотация

С использованием цитрат-нитратного метода получены высокоплотные твердые растворы La2-xCaxZr2O7-α (x = 0.05, 0.10). Фазовый и химический состав керамики аттестован методами рентгенофазового анализа и растровой электронной микроскопии. Термические и электрофизические свойства материалов в различных газовых атмосферах изучены методом дилатометрии и четырехзондовым методом измерения электропроводности. Разделение вкладов объема и границ зерен проводилось методом электрохимического импеданса. Впервые для исследования природы проводимости цирконатов лантана найдены числа переноса ионов и протонов методом ЭДС, рассчитаны парциальные проводимости и протонные подвижности. Установлено, что в восстановительных атмосферах данные смешанные кислород-ионные проводники становятся протонными электролитами (число переноса протонов равно единице). Увеличение концентрации допанта приводит и к снижению протонной проводимости, и к уменьшению подвижности протонных дефектов, что возможно связано с образованием ассоциированных дефектов.