甘氨酸-硝酸盐燃烧法制备La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ：性能优化与电导率提升

本文主要探讨了La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ（LSGM）中温固体电解质的两种制备方法——固相反应法和甘氨酸-硝酸盐燃烧法，并对其晶体结构、电化学性能和显微结构进行了详细分析。甘氨酸-硝酸盐燃烧法在制备LSGM时展现出诸多优势。 首先，LSGM是一种钙钛矿结构的中温固体电解质，适用于固体氧化物燃料电池（SOFC）技术。SOFC由于其高效率和环保特性被视为清洁能源的重要组成部分。然而，传统的YSZ电解质在商业应用中存在高温操作和高成本问题，因此，寻找能在更低温度下具有良好电导率的新型电解质材料至关重要。 固相反应法是传统制备LSGM的方法，但其通常需要较高的烧结温度和较长的时间。相比之下，甘氨酸-硝酸盐燃烧法显著降低了合成LSGM所需的成相温度，仅需在1400℃烧结2小时，就能得到单相的LSGM。这种方法不仅节约了能源，还改善了样品的微观结构。通过扫描电镜（SEM）观察，烧结体呈现出优秀的微观结构，有利于提高电解质的性能。 实验结果显示，采用甘氨酸-硝酸盐燃烧法制备的LSGM在850℃时的电导率为0.1S·cm-1，远高于固相反应法制备样品的电导率。这一提升对于提升SOFC的工作效率和低温运行能力具有重要意义。燃烧法还能提高材料的纯度，减少杂质的影响，进一步优化电解质的性能。 此外，文章还对比了甘氨酸-硝酸盐燃烧法与固相反应法的优缺点，指出燃烧法在合成过程中能有效降低烧结温度，减少不必要的能量消耗，同时提高材料的电导率，对于推动SOFC技术的商业化进程具有积极的作用。 关键词：镓酸镧，甘氨酸-硝酸盐燃烧法，固相反应法，固体电解质，固体氧化物燃料电池 总结来说，这篇论文展示了甘氨酸-硝酸盐燃烧法制备LSGM的新方法，这种方法可以优化材料的性能，降低制备成本，有望为SOFC的低温操作和高效能提供新的解决方案。该研究对于固体氧化物燃料电池的发展以及新型电解质材料的研究具有重要的参考价值。