TY - JOUR

T1 - Подвижность кислорода материалов твердооксидных топливных элементов и каталитических мембран (обзор)

AU - Садыков, Владислав Александрович

AU - Садовская, Екатерина Михайловна

AU - Еремеев, Никита Федорович

AU - Скрябин, Павел Иванович

AU - Краснов, Алексей Вячеславович

AU - Bespalko, Yu N.

AU - Pavlova, Svetlana N.

AU - Fedorova, Yu E.

AU - Pikalova, E. Y.

AU - Shlyakhtina, A. V.

N1 - Садыков В.А., Садовская Е.М., Еремеев Н.Ф., Скрябин П.И., Краснов А.В., Беспалко Ю.Н., Павлова С.Н., Федорова Ю.Е., Пикалова Е.Ю., Шляхтина А.В. Подвижность кислорода материалов твердооксидных топливных элементов и каталитических мембран (обзор) // Электрохимия. - 2019. - Т. 55. - № 8. - С. 899-918

PY - 2019

Y1 - 2019

N2 - Одним из важных факторов, определяющих электрохимическую активность электродов твердооксидных топливных элементов, а также проницаемость кислород- и протонпроводящих мембран на основе материалов со смешанной электронной и кислород-ионной проводимостью, является транспорт кислорода: его подвижность и реакционная способность. В настоящей работе обобщены данные по кислородному транспорту, полученные для ряда материалов таких устройств с использованием современных методик изотопного обмена кислорода. На основании разработанной модели диффузии и обмена кислорода, ряд материалов ТОТЭ и мембран был изучен методом изотопного обмена кислорода с 18O2 и C18O2 в изотермическом и термопрограммированном режимах с использованием закрытого и проточного реакторов. Для материалов твердых электролитов (допированные диоксиды церия и циркония), а также протонпроводящих материалов (Ln5.5(Mo,W)O11.25) показано влияние неоднородности состава на подвижность кислорода. Для Ln6 –xWO12 – δ показано сильное влияние структуры на кислородную подвижность. Для оксидов с асимметричной структурой, в которых перенос кислорода реализуется по кооперативному механизму (La2(Mo,W)2O9, (Ln,Ca)2NiO4), введение допанта нарушает кооперативный перенос, приводя к понижению кислородной подвижности и, в ряде случаев, появлению дополнительных каналов медленной диффузии. Для нанокомпозитов PrNi0.5Co0.5O3–Ce0.9Y0.1O2, являющихся материалами катода ТОТЭ и функционального слоя кислородпроводящих мембран, наблюдалось наличие 2-х каналов диффузии, причем более подвижный кислород соответствует фазе со структурой флюорита и межфазным границам, а менее подвижный – фазе со структурой перовскита. Это реализуется благодаря особенностям перераспределения катионов между фазами

AB - Одним из важных факторов, определяющих электрохимическую активность электродов твердооксидных топливных элементов, а также проницаемость кислород- и протонпроводящих мембран на основе материалов со смешанной электронной и кислород-ионной проводимостью, является транспорт кислорода: его подвижность и реакционная способность. В настоящей работе обобщены данные по кислородному транспорту, полученные для ряда материалов таких устройств с использованием современных методик изотопного обмена кислорода. На основании разработанной модели диффузии и обмена кислорода, ряд материалов ТОТЭ и мембран был изучен методом изотопного обмена кислорода с 18O2 и C18O2 в изотермическом и термопрограммированном режимах с использованием закрытого и проточного реакторов. Для материалов твердых электролитов (допированные диоксиды церия и циркония), а также протонпроводящих материалов (Ln5.5(Mo,W)O11.25) показано влияние неоднородности состава на подвижность кислорода. Для Ln6 –xWO12 – δ показано сильное влияние структуры на кислородную подвижность. Для оксидов с асимметричной структурой, в которых перенос кислорода реализуется по кооперативному механизму (La2(Mo,W)2O9, (Ln,Ca)2NiO4), введение допанта нарушает кооперативный перенос, приводя к понижению кислородной подвижности и, в ряде случаев, появлению дополнительных каналов медленной диффузии. Для нанокомпозитов PrNi0.5Co0.5O3–Ce0.9Y0.1O2, являющихся материалами катода ТОТЭ и функционального слоя кислородпроводящих мембран, наблюдалось наличие 2-х каналов диффузии, причем более подвижный кислород соответствует фазе со структурой флюорита и межфазным границам, а менее подвижный – фазе со структурой перовскита. Это реализуется благодаря особенностям перераспределения катионов между фазами

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=39149070

U2 - 10.1134/S0424857019080140

DO - 10.1134/S0424857019080140

M3 - статья

VL - 55

SP - 899

EP - 918

JO - Электрохимия

JF - Электрохимия

SN - 0424-8570

IS - 8

ER -