Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков

Синтез и смешанная проводимость Ce1_x_yLaxPryO2-5 для каталитически активных защитных подслоев твердооксидных топливных элементов

https://doi.org/10.15518/isjaee. 2014.20.001

Полный текст:

Аннотация

Разработка эффективных твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ) требует создания многослойных электродных систем, обеспечивающих высокую электрохимическую активность и стабильность во всем интервале условий практического использования. В данной работе представлены результаты исследования функциональных свойств флюоритоподобных твердых растворов Ce1-x-yLaxPryO2-δ (x=0,29-40, y=0,10-0,14) со смешанной ионно-электронной проводимостью, которые были синтезированы глицин-нитратным методом и изучены в качестве каталитически активных защитных подслоев ТОТЭ. На основании результатов измерений удельной электропроводности в зависимости от парциального давления кислорода, варьируемого от 0,35 атм до 10-19 атм при 973-1223 К, предложены модели дефектообразования и переноса. Установлено, что увеличение содержания празеодима приводит к увеличению электронной проводимости p-типа в окислительных условиях, в то время как в восстановительных атмосферах доминирующим процессом является восстановление церия с образованием электронных носителей n-типа. С помощью контактных отжигов смесей порошков и рентгенофазового анализа проведены оценки химической совместимости с твердым электролитом на основе галлата лантана - LSGM. Проведен электронно-микроскопический анализ модельных ячеек с электродом из перовскитоподобного PrBaFe1,2Ni0,8O5+δ и многофункциональным подслоем Ce0,50La0,40Pr0,10O2-δ в контакте с твердоэлектролитной мембраной из галлата лантана.

Об авторах

Алексей Игоревич Иванов
ФГБУН Институт физики твердого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН)
Россия


Азалия Азатовна Загитова
ФГБУН Институт физики твердого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН)
Россия


Сергей Иванович Бредихин
ФГБУН Институт физики твердого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН)
Россия


В. В. Хартон
ФГБУН Институт физики твердого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН); Университет Авейро
Россия


Список литературы

1. Истомин С.Я., Антинов Е.В. Катодные материалы на основе перовскитонодобных оксидов нереходных металлов для среднетемнературных твердооксидных тонливных элементов // Уснехи химии. 2o13. Т. 82, № 7. С. 686-700.

2. Huang K., Wan J-H., Goodenough J.B. Increasing Power Density of LSGM-Based Solid Oxide Fuel Cells Using New Anode Materials // J. Electrochem. Soc. 2oo1. Vol. 148, № 7. P. 788-794.

3. Kuritsyna I., Sinitsyn V., Melnikov A., Fedotov Yu., Tsipis E., Viskup A., Bredikhin S., Kharton V. Oxygen exchange, thermochemical expansion and ca-thodic behavior of perovskite-like Sr0,7Ce0,3MnO3-δ // Solid State Ion. 2o14. Vol. 262. P. 349-353.

4. Fagg D.P., Frade J.R., Kharton V.V., Marozau I.P. The defect chemistry of Ce(Pr, Zr)O2-δ // J. Solid State Chem. 2oo6. Vol. 179. № 5. P. 1469-1477.

5. Stefanik T.S., Tuller H.L. Nonstoichiometry and Defect Chemistry in Praseodymium-Cerium Oxide // J. Electroceramics. 2oo4. Vol. 13. № 1-3. P. 799-8o3.

6. Stefanik T.S., Tuller H.L. Ceria-based gas sensors // J. European Ceramic Soc. 2001. Vol. 21. № 10. P. 1967-1970.

7. US Patent 3330697 МКИ C 04 B35/497. Method of Preparing Lead and Alkaline Earth Titanates and Niobates and Coating Method Using the Same to Form a Capacitor/Pechini M. 1967.

8. Patil K.C., Hegde M.S., Rattan T., Aruna S.T. Chemistry of Nanocrystalline Oxide Materials: Combustion Synthesis, Properties and Applications. New Jersey: World Scientific, 2008.

9. Patrakeev M.V., Mitberg E.B., Lakhtin A.A., Leonidov I.A., Kozhevnikov V.L., Kharton V.V., Avdeev M., Marques F.M.B. Oxygen nonstoichiometry, conductivity and Seebeck coefficient of La0,3Sr0,7Fe1-xGaxO2,65+δ perovskites // J. Solid State Chem. 2002. Vol. 167. № 1. P. 203-213.

10. Чеботин В. H. Физическая химия твердого тела. М.: Химия, 1982.


Для цитирования:


Иванов А.И., Загитова А.А., Бредихин С.И., Хартон В.В. Синтез и смешанная проводимость Ce1_x_yLaxPryO2-5 для каталитически активных защитных подслоев твердооксидных топливных элементов. Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2014;(20):15-25. https://doi.org/10.15518/isjaee. 2014.20.001

For citation:


Ivanov A.I., Zagitova A.Z., Bredikhin S.B., Kharton V. SYNTHESIS AND MIXED CONDUCTIVITY OF Ce1-x-yLaxPryO2-δ FOR CATALYTICALLY ACTIVE INTERLAYERS OF SOLID OXIDE FUEL CELLS. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2014;(20):15-25. (In Russ.) https://doi.org/10.15518/isjaee. 2014.20.001

Просмотров: 110


ISSN 1608-8298 (Print)