鉬酸鑭是一種重要的無機(jī)化合物,化學(xué)式通常表示為L(zhǎng)a?(MoO?)?,由稀土元素鑭(La)與鉬酸根(MoO?2?)結(jié)合形成的鹽類。這種材料在固態(tài)電解質(zhì)領(lǐng)域表現(xiàn)出特殊價(jià)值,特別是其獨(dú)特的氧離子傳導(dǎo)性能(電導(dǎo)率約10?2S/cm,溫度范圍600-800℃),這使其成為中溫固體氧化物燃料電池(SOFC)的關(guān)鍵候選材料之一。
需要重點(diǎn)關(guān)注的是鉬酸鑭的晶體結(jié)構(gòu)特性,它屬于立方晶系且具有缺陷螢石結(jié)構(gòu),這種開放框架允許氧離子在晶格中快速遷移。與傳統(tǒng)的氧化鋯電解質(zhì)相比,鉬酸鑭在較低工作溫度下就能實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的離子導(dǎo)電性,這對(duì)降低燃料電池系統(tǒng)運(yùn)行能耗具有重要意義。材料科學(xué)家通過摻雜策略(如鍶Sr2?部分取代鑭La3?)可進(jìn)一步提升其導(dǎo)電穩(wěn)定性。
在實(shí)際應(yīng)用中,鉬酸鑭展現(xiàn)出良好的化學(xué)兼容性,特別是在還原-氧化交替環(huán)境中不易發(fā)生相變。其熱膨脹系數(shù)(11×10??K?1)與常見電極材料匹配度高,能有效減少熱循環(huán)過程中的界面應(yīng)力問題。值得注意的是,這種材料對(duì)硫化物毒化表現(xiàn)出較強(qiáng)抵抗力,這為開發(fā)耐用型能源轉(zhuǎn)換裝置提供了新可能。
當(dāng)前研究熱點(diǎn)集中在優(yōu)化鉬酸鑭的制備工藝,包括溶膠-凝膠法、固相反應(yīng)法等不同合成路線對(duì)材料致密度的影響。通過控制燒結(jié)條件(如1350℃保溫4小時(shí)),可獲得相對(duì)密度超過95%的致密陶瓷片。同步輻射X射線衍射等先進(jìn)表征技術(shù)正被用于深入解析其氧空位傳輸機(jī)制,這些基礎(chǔ)研究將推動(dòng)下一代中溫電化學(xué)器件的發(fā)展。