Wyniki 1-3 spośród 3 dla zapytania: authorDesc:"Alicja Rapacz-Kmita"

Elektrolity stałe w układzie CeO2-Sm2O3-Nd2O3


  Jednofazowe proszki roztworów stałych w układzie CeO2-Sm2O3-Nd2O3 syntezowano metodą Pechiniego. Metodą dyfrakcji rentgenowskiej określono wielkości krystalitów d(hkl). Na podstawie tych pomiarów stwierdzono, że wielkości cząstek d(hkl) tych proszków wynoszą od ok. 17 do ok. 21 nm. Budowę morfologiczną otrzymanych proszków obserwowano pod transmisyjnym mikroskopem elektronowym. Wypraski sporządzone z otrzymanych proszków na bazie CeO2 zagęszczają się w temperaturze 1500oC na poziomie 95-97% gęstości względnej. Obserwacji mikrostruktury dokonano pod skaningowym mikroskopem elektronowym. Zastosowanie metody spektroskopii impedancyjnej pozwoliło na określenie zmian wielkości przewodności jonowej spieków roztworów stałych Ce0.8Sm0.2-xNdxO2. Na podstawie wykonanych pomiarów stwierdzono, że stopniowa zamiana kationów Sm3+ kationami Nd3+ w roztworze stałym Ce0.8Sm0.2-xNdxO2 prowadzi do poprawy przewodności jonowej w porównaniu do spieków Ce0.8 M0.2O2, M = Sm, Gd. Materiał Ce0.8Sm0.1Nd0.1O2 wydaje się bardziej predysponowanym elektrolitem tlenkowym do pracy w stałotlenkowych ogniwach paliwowych o obniżonej temperaturze pracy (600-800oC). Słowa kluczowe: elektrolity stałe, przewodnictwo jonowe, roztwory stałe.Tlenkowe elektrolity stałe stanowią grupę materiałów ceramicznych coraz częściej stosowaną do budowy nowoczesnych urządzeń elektrochemicznych. Stałotlenkowe ogniwa paliwowe (ang. Solid Oxide Fuel Cell, SOFC), elektrochemiczne analizatory gazowe, pompy tlenowe, reaktory chemiczne to tylko nieliczne przykłady możliwości ich aplikacji [1, 2]. Obecnie najczęściej stosowanym elektrolitem tlenkowym w urządzeniach elektrochemicznych jest ZrO2 stabilizowany 8% mol Y2O3 (8YSZ). Podstawowymi zaletami, decydującymi o komercyjnym stosowaniu 8YSZ są: stabilność chemiczna i termiczna w temperaturach nawet powyżej 1000oC, szeroki zakres ciśnień parcjalnych, w którym materiał ten jest przewodnikiem jonów tlenkowych, dobre właściwości me[...]

Comparative studies of the electrochemical behaviour of Me|Ba0.95Ca0.05Ce0.9Y0.1O3, Me|Ce0.8Gd0.2O1.9, and Me|Zr0.84Y0.16O1.9 systems caused by long-term cathode polarisation, where Me = Ag, Au quasi-point electrodes DOI:10.15199/28.2017.2.1


  Electrochemical measurements were performed with applied potential of -0.05 to -0.7 V at 700°C. An increase in absolute current was observed in chronoamperometric curves during long-term negative polarisation from -0.3 to -0.7 V for an Ag quasi-point electrode in Ag|E, E = Ba0.95Ca0.05Ce0.9Y0.1O3; Ce0.8Gd0.2O1.9, or Zr0.84Y0.16O1.9 systems. Decreases in ohmic resistance Rs and polarisation resistance Rp for Ag|Ba0.95Ca0.05Ce0.9Y0.1O3, Ce0.8Gd0.2O1.9, and Zr0.84Y0.16O1.9 systems were determined by means of electrochemical impedance spectroscopy in analogous conditions. Confocal or scanning electron microscopy observation confirmed the migration of silver particles onto ceramic electrolytes under long-term negative polarisation. A silver deposit was found near the site of direct contact of the Ag electrode with the surface of the Ba0.95Ca0.05Ce0.9Y0.1O3 electrolyte. An expansion of the reaction zone in the Ag|Ba0.95Ca0.05Ce0.9Y0.1O3 system is the main reason for the increase in absolute current values. A similar electrochemical response was found in the case of zirconia or ceria-based solid electrolytes with Ag quasi-point electrodes. The effect of the chemical composition and physicochemical properties of ceramic electrolytes and applied negative potential on electrochemical response in Au|Ba0.95Ca0.05Ce0.9Y0.1O3, Au|Ce0.8Gd0.2O1.9, and Au|Zr0.84Y0.16O1.9 systems was recorded. In the case of Au|Ba0.95Ca0.05Ce0.9Y0.1O3 system, during negative polarisation with an applied potential in the range from -0.05 to -0.3 V, a small increase in absolute current values was observed on the chronoamperometric curves. In the case of Au|Ba0.95Ca0.05Ce0.9Y0.1O3 system, decreases in ohmic resistance Rs and polarisation resistance Rp were noticed vs applied potential. Key words: ceramic proton ion conductor, BaCe0.9Y0.1O3, point-electrode, intermediate temperature solid oxide electrolyte, oxygen reduction process.1. INTRODUCTION The [...]

 Strona 1