High-Temperature Behavior, Oxygen Transport Properties, and Electrochemical Performance of Cu-Substituted Nd1.6Ca0.4NiO4+δ Electrode Materials Научная публикация
Журнал |
Applied Sciences (Switzerland)
ISSN: 2076-3417 |
||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Вых. Данные | Год: 2022, Том: 12, Номер: 8, Номер статьи : 3747, Страниц : 26 DOI: 10.3390/app12083747 | ||||||||||||||||||||||||
Ключевые слова | SOFC; electrode material; oxygen-ion conductor; proton conductor; crystal structure; neutron diffraction; isotope exchange; oxygen diffusion; impedance spectroscopy; electrode performance | ||||||||||||||||||||||||
Авторы |
|
||||||||||||||||||||||||
Организации |
|
Информация о финансировании (5)
1 | Министерство науки и высшего образования Российской Федерации (с 15 мая 2018) | 075-03-2022-351 (122020100324-3) (FUME-2022-0006) |
2 | Министерство науки и высшего образования Российской Федерации (с 15 мая 2018) | 0239-2021-0011 |
3 | Министерство науки и высшего образования Российской Федерации (с 15 мая 2018) | 0239-2021-0005 |
4 | Министерство науки и высшего образования Российской Федерации (с 15 мая 2018) | 075-03-2022-533 (122013100200-2) (FUMR-2022-0001) |
5 | Министерство науки и высшего образования Российской Федерации (с 15 мая 2018) | ГЗ-2021-2023 |
Реферат:
In this study, Nd1.6Ca0.4Ni1−yCuyO4+δ-based electrode materials for intermediate temperature solid oxide fuel cells (IT-SOFCs) are investigated. Materials of the series (y = 0–0.4) are obtained by pyrolysis of glycerol-nitrate compositions. The study of crystal structure and high-temperature stability in air and under low oxygen partial pressure atmospheres are performed using high-resolution neutron and in situ X-ray powder diffraction. All the samples under the study assume a structure with Bmab sp.gr. below 350 °C and with I4/mmm sp.gr. above 500 °C. A transition in the volume thermal expansion coefficient values from 7.8–9.3 to 9.1–12.0 × 10−6, K−1 is observed at approximately 400 °C in air and 500 °C in helium.The oxygen self-diffusion coefficient values, obtained using isotope exchange, monotonically decrease with the Cu content increasing, while concentration dependence of the charge carriers goes through the maximum at x = 0.2. The Nd1.6Ca0.4Ni0.8Cu0.2O4+δ electrode materialdemonstrates chemical compatibility and superior electrochemical performance in the symmetrical cells with Ce0.8Sm0.2O1.9, BaCe0.8Sm0.2O3−δ, BaCe0.8Gd0.19Cu0.1O3−δ and BaCe0.5Zr0.3Y0.1Yb0.1O3−δ solid electrolytes, potentially for application in IT-SOFCs
Библиографическая ссылка:
Maksimchuk T.
, Filonova E.
, Mishchenko D.
, Eremeev N.
, Sadovskaya E.
, Bobrikov I.
, Fetisov A.
, Pikalova N.
, Kolchugin A.
, Shmakov A.
, Sadykov V.
, Pikalova E.
High-Temperature Behavior, Oxygen Transport Properties, and Electrochemical Performance of Cu-Substituted Nd1.6Ca0.4NiO4+δ Electrode Materials
Applied Sciences (Switzerland). 2022. V.12. N8. 3747 :1-26. DOI: 10.3390/app12083747 WOS Scopus РИНЦ CAPlus OpenAlex СКИФ ID
High-Temperature Behavior, Oxygen Transport Properties, and Electrochemical Performance of Cu-Substituted Nd1.6Ca0.4NiO4+δ Electrode Materials
Applied Sciences (Switzerland). 2022. V.12. N8. 3747 :1-26. DOI: 10.3390/app12083747 WOS Scopus РИНЦ CAPlus OpenAlex СКИФ ID
Даты:
Поступила в редакцию: | 17 мар. 2022 г. |
Принята к публикации: | 3 апр. 2022 г. |
Опубликована в печати: | 8 апр. 2022 г. |
Опубликована online: | 8 апр. 2022 г. |
Идентификаторы БД:
Web of science: | WOS:000786882000001 |
Scopus: | 2-s2.0-85128453184 |
РИНЦ: | 48429807 |
Chemical Abstracts: | 2022:1084019 |
OpenAlex: | W4224236931 |
СКИФ ID: | 1839 |