【摘 要】
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在固体电解质中进行阳离子掺杂是改善固体电解质导电性能最有效手段之一,一般可通过增大电解质的晶胞体积从而导致传导离子的迁移通道扩大,实现电导率的提高,或者还可以通过
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在固体电解质中进行阳离子掺杂是改善固体电解质导电性能最有效手段之一,一般可通过增大电解质的晶胞体积从而导致传导离子的迁移通道扩大,实现电导率的提高,或者还可以通过掺杂离子半径较小的元素,以缩小晶格体积来稳定电解质的NASICON结构,进而提高电导率。采用高温固相法获得的固体电解质(Al0.2Zr0.8)4/3.8NbP3-xTaxO12（x=00.2）均保持了NASICON型三维结构;(Al0.2Zr0.8)4/3.8NbP2.9Ta0.1O12（x=0.1）具有最好的致密度和最高的电导率,在500℃时,样品的电导率达到4.86×10-4 S·cm-1;直流极化法测试证实,样品主要为Al3+传导;基于(Al0.2Zr0.8)4/3.8NbP2.9Ta0.1O12的Al传感器有较好的敏感性,响应较快且响应曲线较稳定,响应值和铝浓度之间遵循能斯特方程关系。Ge部分取代Nb位制得的固体电解质(Al0.2Zr0.8)（4+x）/3.8Nb1-xGexP3O12（x=00.2）具有NASICON型结构;当x=0.1时,样品的致密性最好且电导率最高,500℃时达到3.17×10-4 S·cm-1;直流极化法测试表明样品主要为Al3+传导;基于(Al0.2Zr0.8)4.1/3.8Nb0.9Ge0.1P3O12的Al传感器响应时间较快但响应信号较不稳定,响应值和铝浓度之间仍遵循能斯特方程关系。用Ta5+部分取代(Al0.2Zr0.8)20/19Nb（PO4）3中的Nb位,制得的(Al0.2Zr0.8)4/3.8Nb1-xTaxP3O12（x=00.2）均为NASICON型结构;(Al0.2Zr0.8)4/3.8Nb0.9Ta0.1P3O12（x=0.1）具有最大的致密度和最高的电导率,且500℃时电导率为2.32×10-4 S·cm-1;直流极化测试表明固体电解质主要为Al3+离子传导;以(Al0.2Zr0.8)4/3.8Nb0.9Ta0.1P3O12为固体电解质制备的铝传感器响应迅速且响应信号稳定,响应值和铝浓度间遵循能斯特理论方程。图36幅;表13个;参62篇。
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