1。2。2 电解质薄膜制备的主要技术

（1） 化学气相沉积法(CVD)

化学气相沉积(CVD) 是一种分子级的薄膜制备过程，反应物在气态条件下在固体衬底表面沉积出固体薄膜，是常用的制备无机非金属薄膜的技术[41]。该技术具有纯度高，致密性好，可以重复制备，薄膜的生长速率可控，对基地形状没有特殊要求。但是它的原料价格昂贵，反应温度高，膜生长速率较低[42]。

（2） 溶胶-凝胶法

溶胶-凝胶法指用可供电解质薄膜组分的金属有机或无机化合物作为前驱物，按比例溶于水中，加入络合物，变成溶胶（Sol），再采用浸涂、旋涂或凝胶注模等工艺制备坯体，经凝胶焦化、烧结制备薄层[43]。该方法的优点是加工温度低组成均匀能够在大面积基质上成型成本低，但该法存在需要多次的涂敷-干燥-烧结，因此制备周期长，工艺效率低，制得的薄膜密性较差[44]。

（3） 阳极氧化法

阳极氧化是金属或合金的电化学氧化。金属及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下,由于外加电流的作用下，在阳极上形成一层氧化膜的过程[45]。阳极氧化法制备氧化铈薄膜是用两步法。由于氧化铈很容易在金属铈的表面脱落，所以第一步在阳极将金属铈转化成铈的氢氧化物，第二步将铈的氢氧化物煅烧得到氧化铈薄膜。

在阳极氧化过程中，在铈表面生成Ce(OH)3混合物的同时，铈表面也会生成O2的气泡。生成的O2可以和Ce金属发生反应生成Ce2O3，因此表面生成的为混合物膜。生成的O2的气泡也使电解液中的离子能够扩散到孔洞中与金属铈接触而发生反应，并且可以认为O2的气泡是多孔结构的模板[46]。

阳极氧化法制备氧化铈薄膜示意图

如1。4图所示，灰色的是金属Ce，而黑色的是经过阳极氧化法制备的CeO2薄膜。在阳极氧化的过程中，铈表面会生成O2气泡，O2气泡的产生使得该薄膜具有了多孔性。多孔电解质则更有利于提高电导率，提高电池效率[46]。来*自-优=尔,论:文+网www.chuibin.com

1。3 研究内容

本文采用阳极氧化法制备钙、钐共掺杂氧化铈薄膜，研究了在不同电流密度和阳极氧化时间对钙、钐共掺杂氧化铈薄膜厚度的影响；研究了不同Sm3+浓度在不同温度下对钙、钐共掺杂氧化铈膜电导率的影响；研究了热处理温度对钙、钐共掺杂氧化铈薄膜晶型结构以及IR谱图的影响。用SEM对钙、钐共掺杂氧化铈薄膜进行表征。主要开展的工作包括：

（1）用阳极氧化法制备出钙、钐共掺杂的氧化铈薄膜；

（2）确定制备过程中的电流密度和阳极氧化时间对钙、钐共掺杂氧化铈膜厚度的影响；

（3）确定制备过程的Sm3+浓度对钙、钐共掺杂氧化铈薄膜电导率的影响，得到较佳的Sm3+浓度；

（4）确定热处理温度对钙、钐共掺杂氧化铈薄膜IR谱图的影响；

（5）用X射线衍射法（XRD）对钙、钐共掺杂氧化铈薄膜进行表征，研究热处理温度对钙、钐共掺杂氧化铈薄膜晶型结构的影响；

（6）用扫描电镜（SEM）对钙、钐共掺杂氧化铈薄膜进行分析，研究钙、钐共掺杂氧化铈薄膜的微观形貌特征；