当氧离子导体用作SOFC电解质时，由于少数载劣(minor carriers)(电子和/或空穴)决定氧气化学泄漏^［33］，所以分析电子和空穴传导的性能是研究电解质材料的一个重要问题。通常使用离子阻塞法(即所谓的Wagner极化法)分析部分电子传导行为。部分电子传导是电子及空穴向总电导率的贡献之和，每种传导率均与载流子密度成正比。因此，总电导率可表示如下：

式中 I、L、E(L)、F、R及T——电流、样品长度、施加电压、法拉第常数、气体常数及温度。

当空穴导电占主导时，上述公式中的第二项占主导地位，电流随施加电压呈指数形式增加。因为主要载流子在氧分压降低的过程中从空穴向电子转变，且在中度氧分压时出现p-n转换，所以电流I与电压E(L)之间的关系呈“S”形曲线。图4.13示出了通过离子阻塞法分析掺Ni LSGM所得的典型I-E(L)曲线^［34］。

实测电流值对电压的微分(其数值对应于样品的分压)表明部分电子电导率取决于氧分压。

Baker等人^［21］、Yamaji等人^［35］、Kim和Yoo^［36］等人利用极化法测定了LaGaO₃基氧化物中空穴和电子电导率以及氧离子迁移数。Kim等人报道空穴和电子电导率分别与和成正比，并且符合Hebb-Wagner理论。极化法测定的结果表明LaGaO₃基氧化物在较为宽泛的氧分压范围内()展现出纯氧离子导电。与CeO₂基氧化物或Bi₂O₃基氧化物相比，这是LaGaO₃基氧化物的一个主要优势，并且与ZrO₂基氧化物一样，在还原—氧化环境中能保持稳定。因此，相比于氧化铈基氧化物，LaGaO₃基氧化物有望用作SOFC的电解质。Kim等人^［36］还利用极化法研究了掺Mg的La_0.9Sr_0.1Ga_0.8Mg_0.2O₃的空穴导电及电子导电与温度之间的关系。图4.14显示了La_0.9Sr_0.1Ga_0.8Mg_0.2O₃电解畴的估算边界，其中纵坐标为，而横坐标为温度。1273K时，LSGM电解畴(定义为t_ion＞0.99)的底界为10^-23atm。这个压力甚至比CaO稳定的ZrO₂及YSZ还低．如图4.14所示。因此，可知电解畴覆盖了SOFC运行所需的范围，并且LSGM可成功用作SOFC的电解质。

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图4.13 通过离子阻塞法分析掺Ni LSGM所得的典型I-E(L)曲线

图4.14 La_0.9Sr_0.1Ga_0.8Mg_0.2O₃在和温度倒数构成的平面内电解畴边界

另一方面，如4.2节所述，掺杂少量Co将有效增强其电导率。然而，随着Co含量的增加，空穴电导率也会增加。因此，极化法也用于研究掺钴LSGM中空穴、电子和氧离子电导率^［34］。1073K下，其估算电导率和Co含量的函数关系示于图4.15中。从图4.15可知，随着掺钴量的增加，电子电导率和空穴电导率显著增加，然而Ga位钴掺杂量低于5mol％时，氧离子电导率远高于部分空穴电导率。另外，氧离子电导率也随着掺钴量的增加而增加。尽管当钴掺杂量过多时，空穴导电将变得非常突出，且该氧化物也会变成电子和离子混合型导体，但掺杂钴将有利于改善LaGaO₃基氧化物的氧离子电导率。

图4.15 P_O2=10^-5atm LSGM在1073K估算离子和电子电导率与掺钴量之间的函数关系