ОХНМЖурнал неорганической химии Russian Journal of Inorganic Chemistry

  • ISSN (Print) 0044-457X
  • ISSN (Online) 3034-560X

Синтез и физико-химическое исследование твердооксидных электролитных и электродных материалов для среднетемпературных топливных элементов

Код статьи
10.31857/S0044457X24030037-1
DOI
10.31857/S0044457X24030037
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Том/ Выпуск
Том 69 / Номер выпуска 3
Страницы
286-293
Аннотация
Методом совместной кристаллизации растворов азотнокислых солей синтезированы ксерогели и высокодисперсные мезопористые порошки в системах СeO2–Nd2O3 и Gd2O3–La2O3–SrO–Ni(Co)2O3–ä и на их основе получены нанокерамические материалы с кристаллической кубической структурой типа флюорита и орторомбической структурой типа перовскита с областью когерентного рассеяния ~55–88 нм (1300°С) соответственно. Изучены физико-химические свойства полученной керамики; выявлено, что она обладает открытой пористостью 7–11% для системы СeO2–Nd2O3 и 17–42% для системы Gd2O3–La2O3–SrO–Ni(Co)2O3–ä. 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+700°С = 0.31 × 10–2 См/см). Твердые растворы на основе кобальтита и никелата гадолиния обладают смешанной электронно-ионной проводимостью (σ700°С = 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.
Ключевые слова
совместная кристаллизация солей нанокерамика диоксид церия кобальтит гадолиния проводимость
Дата публикации
17.09.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
12

Библиография

  1. 1. Maric R., Mirshekari G. Solid oxide fuel cells from fundamental principles to complete system. CRC Press, 2021. 256 p.
  2. 2. Пономарева А.А., Иванова А.Г., Шилова О.А. и др. // Физика и химия стекла. 2016. Т. 42. № 1. С. 7.
  3. 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. 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. 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. 6. Касьянова А.В., Тарутина Л.Р., Руденко А.О. и др. // Успехи химии. 2020. Т. 89. № 6. С. 667.
  7. 7. Пикалова Е.Ю., Калинина Е.Г. // Успехи химии. 2021. Т. 90. № 6. С. 703.
  8. 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. 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. 10. Симоненко Т.Л., Симоненко Н.П., Симоненко Е.П. и др. // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. № 5. С. 610.
  11. 11. Истомин С.Я., Лысков Н.В., Мазо Г.Н. и др. // Успехи химии. 2021. Т. 90. № 6. С. 644.
  12. 12. Sadykov V.A., Pavlova S.N., Kharlamova T.S. et al. // Perovskites: structure, properties and uses. Nova Science Publishers, 2010. P. 67.
  13. 13. Сальников В.В., Пикалова Е.Ю. // Физика тверд. тела. 2015. Т. 57. № 10. С. 1895.
  14. 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. 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. 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. 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. 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. 19. Коваленко А.С., Шилова О.А., Морозова Л.В. и др. // Физика и химия стекла. 2014. Т. 40. № 1. С. 135.
  20. 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. 21. Шилова О.А., Антипов В.Н., Тихонов П.А. и др. // Физика и химия стекла. 2013. Т. 39. № 5. С. 803.
  22. 22. Пивоварова А.П., Страхов В.И., Попов В.П. // Письма в ЖТФ. 2002. Т. 28. № 19. С. 43.
  23. 23. Гращенков Д.В., Балинова Ю.А., Тинякова Е.В. // Стекло и керамика. 2012. № 4. С. 32.
  24. 24. Стрекаловский В.Н., Полежаев Ю.М., Пальгуев С.Ф. Оксиды с примесной разупорядоченностью: состав, структура, фазовые превращения. М.: Наука, 1987. 160 с.
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека