Кислородионпроводящий керамический материал

 

Изобретение относится к поликристаллическим оксидным керамическим материалам, которые могут применяться в качестве твердых электролитов. Цель изобретения - снижение времени отклика на изменение концентрами кислорода при температурах ниже 600°С. Кислородионпроводящий керамический материал для изготовления твердых электролитов включает следующие компоненты, мол.%: оксид висмута 71,3-74,6; оксид иттрия 23,7-24,9; фторид кальция 0,5- 5. Время отклика твердого электролита составляет при 575-500°С 2-100 с. 1 табл. (Л

СОЕЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИН (51)5 С 04 В 35/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

В И ГННТ СССР (21) 469 3571/33 (22) 31.05.89 (46) 15. 05.91, Бюп. N 18 (71) Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белорусского государственного университета им. В.И. Ленина (72) П.П. Жук, Е,Н. Наумович, А.А. Вечер, Л.А. Тихонова и А.А. Тоноян (53) 666.638(088.8) (56) Takahashi Т,, Iwahaza Н. High

oxide ion conduction in sintezed

oxides of the system Bi<0 -Y 0>. — 3 ° (Арр1. Vlectrochem 1975, v. 5, Ф 3, р. 187-195.

Изобретение относится к поликристаллическим оксидным керамическим материалам на основе оксида висмута, которые могут применяться в качестве твердого электролита в различнык электрохимических устройствах в широкой области температур и парциальных давлений кислорода.

Цель изобретения — снижение времени отклика на изменение концентрации кислорода при температурах ниже

600 С.

Для получения кислородионпроводящих керамических материалов проводился твердофазный синтез в две стадии, Сначала получен твердый раствор

,,25 0 5 твердофазнои реакцией из оксидов, взятых в стехиометрическом соотношении на воздухе при 900+

2 (54) КИСЛОРОДИОНПРОВОДЯЩИИ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ (57) Изобретение относится к поликристаллическим оксидным керамическим материалам, которые могут применяться в качестве твердых электролитов. Цель изобретения — снижение времени отклика на изменение концентра: ии кчслорода при температурах ниже 600 С. Кислородионпроводящий керамический материал для изготовления твердых электролитов включает следующие компоненты, мол.7: оксид висмута 71,3-74,6; оксид иттрия 23,7-24,9; фторид кальция 0,55. Время отклика твердого электролита составляет при 575-500 C "-100 с.

1 табл, «+ 20 C в течение 4-6 ч. Затем проводили твердофазный синтез указанных керамических материалов из твердого раствора и фторида кальция на воздухе при 1000- 1050 С в течение 4-6 ч. .Полученные порошки керамических мате1 риалов прессовали в виде таблеток под давлением 600 NHa и спекались при

1080+10ОС в течение 4-6 ч до получения плотной керамики с закрытой пористостью. Полученные таблетки кислородионпроводящего керамического материала применялись в качестве твердого электролита в злектрохимических ячейках.

Ниже приведены конкретные примеры и полученные при этом результаты.

Пример 1, Кислородионпроводящие кераьжческие материалы состава

1648930 (71,3 мол,X В101 5 + 23, 7 мол, Е YO„ +

+ 5 мол.7 СаЕг) и (ВдодкУоаь-Ойдо,97 (СаР ) о (72,8 мол.7 Bi0< <+24,2 мол.7

YO + 3 мол,Е CaFÄ получают и испытывают, как в примере 1 °

Результаты приведены в таблице.

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

Г I Г ) Г

BpeMH oTKJIHKa ./ д (c) при, C

Состав, мол.X

Пример

800 700 600 575 550 525

В О,, YO< z CaF

500

Предлага— емый

2

Известный

74,6 24,9

71,3 23,7

72,8 21 2

0,5

2 2 2 2 4 30

2 2 2 2 4 10

2 2 2 .2 25 5

75 25

2 2 2 4 8 40

400

Составитель В. Соколова

Техред М.Дидык Корр ект ор И. Эрдейи

Редактор М, Недолуженко

Заказ 1497 Тираж 454 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина,101

В От а 0,, L75 мол.% В10, +

+ 25 мол,Х YO

+ 24,9 мол.Z YO

Р0 (воздух), А8 IT31 Ag Ро (кислород) р с разделенными газовыми пространствами. Температура ячейки изменялась от

800+2 С до 500+2 С и фиксировалось время отклика (время установления

0,95 значения ЭДС от теоретического) 15 при изменении концентрации кислорода от 20,4+0,4% до 100+2% на.рабочем электроде. На электрод сравнения подавался воздух с постоянной скоростью

10 л/ч (РО ). 20

Пример 2. Кислородионпроводящие керамич ес кие мат ериалы состава (Bi p,75 Уо 25 0,5 ) 0,91 (aF< ) p 05

Кислородионпроводящий керамический материал для изготовления твердых электролитов, включающий оксиды висмута и иттрия, отличающийся тем, что, с целью снижения времени от.клика на изменение концентрации кислорода при температурах ниже 600аС, он дополнительно содержит фторид кальция при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Оксид висмута

Оксид иттрия

Фторид кальция