Abstract: Синтезированы керамические твердые протонные электролиты La0,99Ca0,01NbO4, Nd5,5WO11,25-δ и Nd5,5W0,5Mo0.5O11,25-δ, измерена протонная проводимость этих электролитов при температуре 300–650 С в атмосфере сухого и влажного воздуха. Показано, что твердые электролиты обладают высокой протонной проводимостью ~ 10-4 См/см при 500 C. Методом горячего прессования в атмосфере аргона изготовлены плотные металлокерамические материалы состава Ni0,5Cu0,5+Nd5,5WO11,25- δ и Ni0,5Cu0,5+Nd5,5W0,5Mo0,5O11,25-δ, которые обладают общей проводимостью, типичной для металлов. При исследовании свойств металлокерамических материалов возникает проблема экспериментального определения вклада ионной (в данном случае протонной) проводимости в общую проводимость материала. Значения протонной проводимости могут быть оценены по результатам изучения водородной проницаемости мембран и диффузии водорода, однако эти методы достаточно сложны в аппаратурном исполнении, поэтому наиболее актуальными в данном случае являются относительно простые и доступные электрофизические методы. Впервые проведены измерения парциальной протонной проводимости полученных композитных материалов в 4-электродной ячейке с помощью ионных зондов, изготовленных из керамического протонного проводника La0,99Ca0,01NbO4 в атмосфере влажного водорода при температуре 300–650 С. В области низких температур значения парциальной протонной проводимости, измеренные в 4-электродной ячейке, хорошо согласуются с аналогичными значениями, полученными при стандартных измерениях комплексного импеданса исходных керамик, не содержащих металлов, в то время как в области высоких температур значения, полученные различными методами, расходятся. Это расхождение может быть объяснено вкладом электрохимической реакции, протекающей на границе раздела фаз ионный зонд/металл и сопровождающейся растворением атомарного водорода в металле. В общем случае измеряемое значение ионной проводимости может быть как занижено, так и завышено по сравнению с реальным значением в зависимости от скорости химических реакций, протекающих на электродах. Тем не менее в ограниченной области температур использование 4-х электродных измерений с протонными зондами позволяет получить корректные результаты.

Cite: Уваров Н.Ф. , Улихин А.С. , Беспалко Ю.Н. , Еремеев Н.Ф. , Краснов А.В. , Скрябин П.И. , Садыков В.А.
Исследование протонной проводимости композитных металлокерамических материалов на основе вольфраматов неодима четырехэлектродным методом с ионными зондами
Международный научный журнал Альтернативная энергетика и экология. 2017. №31-36. С.24-35. DOI: 10.15518/isjaee.2017.31-36.024-035 РИНЦ ANCAN OpenAlex

Translated: Uvarov N.F. , Ulihin A.S. , Bespalko Y.N. , Eremeev N.F. , Krasnov A.V. , Skriabin P.I. , Sadykov V.A.
Study of Proton Conductivity of Composite Metal-Ceramic Materials Based on Neodimium Tugstates Using a Four-Electrode Technique with Ionic Probes
International Journal of Hydrogen Energy. 2018. V.43. N42. P.19521-19527. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2018.08.190 WOS Scopus РИНЦ AN OpenAlex

Dates:

Submitted:	Oct 5, 2017
Accepted:	Nov 9, 2017

Identifiers:

Elibrary:	32368328
Chemical Abstracts:	2018:2235671
Chemical Abstracts (print):	171:423818
OpenAlex:	W2794829736

Citing:

DB	Citing
Elibrary	1

Altmetrics: