- PII
- 10.31857/S0044457X24030037-1
- DOI
- 10.31857/S0044457X24030037
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 69 / Issue number 3
- Pages
- 286-293
- Abstract
- Finely dispersed СeO2–Nd2O3 and Gd2O3–La2O3–SrO–Ni(Co)2O3–δ mesoporous powders are synthesized by co-crystallization of the corresponding nitrates solutions with ultrasonic treatment and used to prepare nanoceramic materials with a fluorite-like, orthorhombic perovskite and tetragonal perovskite crystal structures respectively with CSR ~ 55–90 нм (1300ºC). The study of physicochemical properties of the obtained ceramic materials revealed an open porosity 7–11% for СeO2–Nd2O3 and 17–42% for Gd2O3–La2O3–SrO–Ni(Co)2O3–ä. Cerium oxide-based materials possess a predominantly ionic electrical conductivity with σ700ºС = 0.31 · 10–2 S/cm (ion transfer number ti = 0.71–0.89 in the temperature range 300–700°C) due to the formation of mobile oxygen vacancies at heterovalent substitution of Nd3+ for Се4+. Solid solutions based on lanthanum nickelate and cobaltite feature a mixed electronic-ionic conductivity with σ700°С = 0.59 ∙ 10–1 S/cm with the electron and ion transfer numbers te = 0.92–0.99 and ti = 0.08–0.01. The obtained ceramic materials are shown to be promising as solid oxide electrolyrtes and electrodes for medium temperature fuel cells.
- Keywords
- совместная кристаллизация солей нанокерамика диоксид церия кобальтит гадолиния проводимость
- Date of publication
- 17.09.2025
- Year of publication
- 2025
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 13
References
- 1. Maric R., Mirshekari G. Solid oxide fuel cells from fundamental principles to complete system. CRC Press, 2021. 256 p.
- 2. Пономарева А.А., Иванова А.Г., Шилова О.А. и др. // Физика и химия стекла. 2016. Т. 42. № 1. С. 7.
- 3. Ponomareva A., Babushok V., Simonenko E. et al. // J. Sol-Gel Sci. Technol. 2018. V. 87. № 1. P. 74. https://doi.org/10.1007/s10971-018-4712-0
- 4. Galushko A.S., Panova G.G., Ivanova A.G. et al. // J. Ceram. Sci. Technol. 2017. V. 8. № 4. Р. 433. https://doi.org/10.4416/JCST2017-00041
- 5. Pachauri Y.K., Chauhan R.P. // Renew. Sustain. Energy Rev. 2015. V. 43. P. 1301. https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.11.098
- 6. Касьянова А.В., Тарутина Л.Р., Руденко А.О. и др. // Успехи химии. 2020. Т. 89. № 6. С. 667.
- 7. Пикалова Е.Ю., Калинина Е.Г. // Успехи химии. 2021. Т. 90. № 6. С. 703.
- 8. Пальгуев С.Ф., Гильдерман В.К., Земцов В.И., Неуймин А.Д. Высокотемпературные оксидные электронные проводники для электрохимических устройств. М.: Наука, 1990. 196 с.
- 9. SadykovV., Usoltsev V., Yeremeev N. et al. // J. Eur. Ceram. Soc. 2013. V. 33. № 12. P. 2241. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2013.01.007
- 10. Симоненко Т.Л., Симоненко Н.П., Симоненко Е.П. и др. // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. № 5. С. 610.
- 11. Истомин С.Я., Лысков Н.В., Мазо Г.Н. и др. // Успехи химии. 2021. Т. 90. № 6. С. 644.
- 12. Sadykov V.A., Pavlova S.N., Kharlamova T.S. et al. // Perovskites: structure, properties and uses. Nova Science Publishers, 2010. P. 67.
- 13. Сальников В.В., Пикалова Е.Ю. // Физика тверд. тела. 2015. Т. 57. № 10. С. 1895.
- 14. Moghadasi M., Li M., Ma C. et al. // Ceram. Int. 2020. V. 46. № 10. P. 16966. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.03.280
- 15. Fathy A., Wagih A., Abu-Oqail A. // Ceram. Int. 2019. V. 45. № 2. P. 2319. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.10.147
- 16. Li Z., He Q., Xia L. et al. // Int. J. Hydrogen Energy. 2022. V. 47. № 6. P. 4047. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.11.022
- 17. Prasad D.H., Son J.W., Kim B.K. et al. // J. Eur. Ceram. Soc. 2008. V. 28. P. 3107. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2008.05.021
- 18. Fedorenko N.Yu., Mjakin S.V., Khamova T.V. et al. // Ceram. Int. 2022. V. 48. P. 6245. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.11.165
- 19. Коваленко А.С., Шилова О.А., Морозова Л.В. и др. // Физика и химия стекла. 2014. Т. 40. № 1. С. 135.
- 20. Duran P., Villegas M., Capel F. et al. // J. Eur. Ceram. Soc. 1996. V. 16. P. 945. https://doi.org/10.1016/0955-2219 (96)00015-5
- 21. Шилова О.А., Антипов В.Н., Тихонов П.А. и др. // Физика и химия стекла. 2013. Т. 39. № 5. С. 803.
- 22. Пивоварова А.П., Страхов В.И., Попов В.П. // Письма в ЖТФ. 2002. Т. 28. № 19. С. 43.
- 23. Гращенков Д.В., Балинова Ю.А., Тинякова Е.В. // Стекло и керамика. 2012. № 4. С. 32.
- 24. Стрекаловский В.Н., Полежаев Ю.М., Пальгуев С.Ф. Оксиды с примесной разупорядоченностью: состав, структура, фазовые превращения. М.: Наука, 1987. 160 с.
