锶镁共掺对Na_0.5Bi_0.5TiO₃氧离子导体电学性能的影响分析

来源期刊：材料工程2019年第8期

论文作者：王伟国 王新福 汪聃 郝刚领

文章页码：28 - 32

关键词：氧离子导体;晶粒电导率;氧空位能动性;

摘    要：通过固相反应法制备单一结构的锶镁共掺的Na_0.5Bi_0.48Sr_0.02Ti_0.98Mg_0.02O_2.97氧离子导体,利用交流阻抗谱和内耗温度谱分别研究锶镁共掺对Na_0.5Bi_0.5TiO₃材料晶粒电导率及氧离子扩散的影响。在593K时,Na_0.5Bi_0.48Sr_0.02Ti_0.98Mg_0.02O_2.97材料的晶粒电导率可以达到5.31×10^-4S/cm,比母体Na_0.5Bi_0.5TiO₃材料在同温度下的晶粒电导率高一个数量级,甚至超过了Na_0.5Bi_0.5Ti_0.98Mg_0.02O_2.98样品在673K温度下的晶粒电导率。在锶镁共掺的Na_0.5Bi_0.48Sr_0.02Ti_0.98Mg_0.02O_2.97材料中观察到一个氧弛豫内耗峰,其弛豫参数为:E=0.85eV,τ₀=7.4×10^-14s。结合弛豫参数和结构分析,Sr²⁺的掺杂在一定程度上可以增大氧离子扩散的自由体积,较大的自由体积、较高的可动氧空位浓度和较好的氧空位可动性是NBT-SrMg2样品晶粒电导率相较于NBT-Mg2样品大幅提高的主要原因。