Affiliation:
1. Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова РАН
2. Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет)
3. Институт аналитического приборостроения РАН
4. Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина)
Abstract
Методом совместной кристаллизации растворов азотнокислых солей с ультразвуковой обработкой синтезированы ксерогели, высокодисперсные мезопористые порошки состава: (СeO2)1-x(Nd2O3)x (x = 0,02; 0,05; 0,10); Gd1–xSrxCo0,5O3–δ (х = 0,1, 0,15, 0,2, 0, 25); Gd0.4Sr0.1Ni0,5O3–δ; Gd0,125La0,125Sr0,25Co0,5O3–δ — и на их основе получены нанокерамические материалы с кристаллической кубической структурой типа флюорита, орторомбической и тетрагональной структурой типа перовскита с ОКР ~55–90 нм (1300◦С) соответственно. Изучены физико-химические свойства полученной керамики; выявлено, что она обладает открытой пористостью 7–11% для состава: (СeO2)1-x(Nd2O3)x и 17–42% для материалов состава Gd1–xSrxCo0,5O3–δ, Gd0.4Sr0.1Ni0,5O3–δ и Gd0,125La0,125Sr0,25Co0,5O3–δ. Материалы на основе оксида церия обладают преимущественно ионным (числа переноса ионов ti = 0.71–0.89 в интервале 300–700◦С) типом электропроводности, обусловленным образованием подвижных кислородных вакансий при гетеровалентном замещении Се4+ на Nd3+; σ700ºС = 0.31·10–2 См/см. Твердые растворы на основе никелата и кобальтита лантана обладают смешанной электронно-ионной проводимостью, σ700ºС = 0.59∙10–1 См/см с числами переноса te = 0.92–0.99 ti = 0.08–0.01. Показана перспективность использования полученных керамических материалов в качестве твердооксидных электролитов и электродов среднетемпературных топливных элементов.
Publisher
The Russian Academy of Sciences
Reference40 articles.
1. Maric R., Mirshekari G. Solid Oxide Fuel Cells, From Fundamental Principles to Complete Systems. CRC Press, 2021. Р. 256.
2. Ponomareva A.A., Ivanova A.G., Shilova O.A., Kruchinina I.Yu. Current state and prospects of manufacturing and operation of methane-based fuel cells (review) // Glass Physics and Chemistry. 2016. V. 42. № 1. Р. 1–19.
3. Ponomareva A., Babushok V., Simonenko E., Simonenko N., Sevast’janov V., Shilova O., Kruchinina I. Influence of pH of solution on phase composition of samariumstrontium cobaltite powders synthesized by wet chemical technique // Sol-Gel Sci. Technol. 2018. V. 87. № 1. Р. 74–82. 4 June 2018.
4. Galushko A.S., Panova G.G., Ivanova A.G., Masalovich M.S., Zagrebelnyi O.A., Kruchinina I.Yu., Shilova O.A. An Overview of the Functional Ceramic and Composite Materials for Microbiological Fuel Cells // Journal of Ceramic Science and Technology. 2017. V. 8. № 4. Р. 433–454.
5. Pachauri Y.K., Chauhan R.P. A study, analysis and power management schemes for fuel cells // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2015. Vol. 43. Р. 1301–1319.