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专利号: 2023111308335
申请人: 桂林理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种极高间隙氧含量的白钨矿结构高熵氧离子导体材料(La0.2Sm0.2Nd0.2Gd0.2Ca0.2)

2Mo2O8.8的制备方法,其特征在于,具体制备步骤为:

(1)在称料之前,首先将镧系氧化物La2O3、Sm2O3、Nd2O3、Gd2O3放入马弗炉中1000℃烧结

12小时,将CaCO3置于180℃烘箱中干燥12小时,以去除原料中的水和CO2;按设计的化学计量比进行称量;将称量好的纯度均为99wt%以上的原料放入玛瑙研钵中,用酒精作为分散剂混合,利用压力和摩擦力来充分研磨,研磨1小时以上,使其混合均匀后在红外灯下干燥得到样品粉末;由于MoO3材料容易挥发,需要在前期称量时过量10%来弥补烧结过程中造成的原料损失;

(2)将粉末样品称量0.5g放入压片磨具内,利用压片机旋转柱塞提供压力和摩擦力,在

4Mpa压力压制30秒成片,压出直径为10mm,厚度为1‑2mm的圆片;将片装入氧化铝坩埚中,在马弗炉中500℃下预烧12小时,再将预烧后的样品继续研磨、压片,重复预烧前的步骤,最后在950℃烧结保温12小时,获得目标产物;

(3)将步骤(2)制得陶瓷片砸碎,然后通过XRD、SEM‑EDS测试确定制备的样品为单一物相;从XRD数据可以看出950℃时有两个未知衍射峰,SEM‑EDS测试结果显示各元素分布均匀,说明该样品为纯相,且与具有白钨矿结构的AgSmMo2O8材料同构;利用电化学阻抗谱研究了(La0.2Sm0.2Nd0.2Gd0.2Ca0.2)2Mo2O8.8高熵材料氧离子导体材料的电学性能以及导电类型,测‑4试结果表明在900℃时在空气气氛下材料的电导率可达到1.97×10 S/cm,在相同温度湿润‑4氩气氛下的电导率为3.71×10 S/cm,电导率没有明显提高,说明没有质子导电现象存在;

在800℃时在CO2和湿润Ar气氛下分别烧结48h和96h测试样品稳定性,从XRD衍射数据可以看出材料没有发生分解,表明该高熵材料的热稳定性和化学稳定性良好。

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,对于La2Mo2O9材料,在La位置掺杂20%mol

3+ 3+ 3+ 2+

的Sm 、Nd 、Gd 和Ca 制备(La0.2Sm0.2Nd0.2Gd0.2Ca0.2)2Mo2O8.8高熵材料,形成单一稳定的白钨矿结构物相,且该高熵材料的电学性能、热稳定性和化学稳定性良好。