Sciact
  • EN
  • RU

Структура, подвижность кислорода и электрохимические характеристики материалов La1.7Ca0.3Ni1–xCuxO4+δ Full article

Conference 16-ое Совещание с международным участием «Фундаментальные проблемы ионики твердого тела»
27 Jun - 3 Jul 2022 , Черноголовка
Journal Электрохимия
ISSN: 0424-8570
Output data Year: 2023, Volume: 59, Number: 1, Pages: 43-55 Pages count : 13 DOI: 10.31857/S0424857023010206
Tags твердооксидный топливный элемент, катод, кислородпроводящая мембрана, фазы Раддлесдена–Поппера, La2NiO4, допирование, поляризационное сопротивление
Authors Садыков В.А. 1 , Садовская Е.М. 1 , Еремеев Н.Ф. 1 , Максимчук Т.Ю. 2,3 , Пикалов С.М. 4 , Филонова Е.А. 3 , Пикалова Н.С. 3,4 , Гилев А.Р. 3 , Пикалова Е.Ю. 2,3
Affiliations
1 Федеральный исследовательский центр Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия
2 Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН, Екатеринбург, Россия
3 Уральский федеральный университет, Екатеринбург, Россия
4 Институт металлургии УрО РАН, Екатеринбург, Россия

Funding (4)

1 Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation 0239-2021-0005
2 Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation 0239-2021-0011
3 Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation 075-03-2022-351 (122020100324-3) (FUME-2022-0006)
4 Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation 075-03-2022-351 (122020100209-3) (FUME-2022-0009)

Abstract: Фазы Раддлесдена–Поппера являются одними из наиболее многообещающих материалов со смешанной ионной-электронной проводимостью, предназначенных для таких устройств, как кислородпроводящие мембраны, твердооксидные топливные элементы (ТОТЭ) и электролизеры (ТОЭ), работающих в области средних температур. Перспективность этих материалов в данных применениях обеспечивается их высокими значениями общей проводимости и подвижности кислорода. В настоящей работе было проведено исследование структурных свойств, подвижности кислорода и электрохимических характеристик перспективных материалов La1.7Ca0.3Ni1 –xCuxO4 + δ (x = 0–0.4). По данным прецизионного РФА, все полученные материалы являются однофазными и обладают тетрагональной структурой. Параметр элементарной ячейки c и объем ячейки увеличиваются при допировании медью. Содержание сверхстехиометрического междоузельного кислорода уменьшается при допировании, составы с высоким содержанием меди становятся дефицитными по кислороду. Для образцов характерна неоднородность подвижности кислорода. В целом наблюдается тенденция уменьшения кислородной подвижности в серии образцов La1.7Ca0.3Ni1 –xCuxO4 + δ при увеличении содержания Cu. Исследование электродов с La1.7Ca0.3Ni1 –xCuxO4 + δ функциональными слоями методом импедансной спектроскопии показало значительное увеличение электрохимической активности электродов с содержанием меди x > 0.2. Проведен анализ факторов, влияющих на производительность электродов. Результаты, полученные в исследовании, демонстрируют, что материал La1.7Ca0.3Ni0.6Cu0.4O4 + δ является перспективным для применения в качестве воздушных электродов в электрохимических устройствах.
Cite: Садыков В.А. , Садовская Е.М. , Еремеев Н.Ф. , Максимчук Т.Ю. , Пикалов С.М. , Филонова Е.А. , Пикалова Н.С. , Гилев А.Р. , Пикалова Е.Ю.
Структура, подвижность кислорода и электрохимические характеристики материалов La1.7Ca0.3Ni1–xCuxO4+δ
Электрохимия. 2023. Т.59. №1. С.43-55. DOI: 10.31857/S0424857023010206 РИНЦ OpenAlex
Translated: Sadykov V.A. , Sadovskaya E.M. , Eremeev N.F. , Maksimchuk T.Y. , Pikalov S.M. , Filonova E.A. , Pikalova N.S. , Gilev A.R. , Pikalova E.Y.
Structure, Oxygen Mobility, and Electrochemical Characteristics of La1.7Ca0.3Ni1–xCuxO4+δ Materials
Russian Journal of Electrochemistry. 2023. V.59. N1. P.37-48. DOI: 10.1134/S1023193523010068 WOS Scopus РИНЦ AN OpenAlex
Dates:
Submitted: Jul 9, 2022
Accepted: Aug 30, 2022
Identifiers:
Elibrary: 50404981
OpenAlex: W4395003541
Citing: Пока нет цитирований
Altmetrics: