YSZ包覆YDC纳米晶复合固体电解质的制备

功能材料, 2007, 38(3): 441-445.

YSZ包覆YDC纳米晶复合固体电解质的制备

甄强 ^1, , 严凯 ^2, , 陈瑞芳 ^3, , 李榕 ^4, , 李淼 ^5,

1.上海大学,材料科学与工程学院,上海,200444;上海大学,纳米科学与技术研究中心,上海,200444

2.上海大学,材料科学与工程学院,上海,200444

3.上海大学,材料科学与工程学院,上海,200444

4.上海大学,材料科学与工程学院,上海,200444

5.上海大学,材料科学与工程学院,上海,200444

基金项目: 国家自然科学基金(20101006) 上海市教委资助项目(04AB20) 上海市纳米科技专项基金(0452nm073)

关键词：钇稳定氧化锆 , 钇掺杂氧化铈 , 包覆 , 常压烧结 , 纳米晶 , 固体电解质

Preparation of nano-grain YSZ coating YDC composite solid electrolyte

研究了YSZ包覆YDC纳米晶复合固体电解质的制备工艺.首先,以分析纯的Ce(NO3)3·6H2O和Y(NO3)3·6H2O为原料,采用沉淀法制备了分散性较好的YDC纳米粉体,然后将其均匀分散于含有分析纯的ZrOCl2·8H2O、Y(NO3)3·6H2O的醇水溶液中,采用溶胶凝胶法制备了ZrO2(Y2O3)包覆CeO2(Y2O3)复合纳米粉体.XRD、TEM、IR分析结果表明经600℃焙烧后的CeO2-Y2O3复合纳米粉体为单一萤石相,晶粒尺寸为15nm左右且分散性良好;成功合成了的YSZ包覆YDC复合纳米粉体,其中反应温度在75℃时粉体的包覆性及其分散性较好.以合成的包覆型纳米粉体为原料,通过常压烧结制备了包覆型YSZ/YDC复合固体电解质.研究表明,在相同保温时间内(2h),随着烧结温度从800℃提高到1350℃,试样相对密度从52%迅速增加95%以上.当烧结条件为从室温升温到1300℃,迅速降温到1250℃保温2h后,烧结体的相对密度可达95%以上,平均晶粒度为100nm左右.

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