| Индекс УДК | 544.6 |
|
Подвижность кислорода материалов твердооксидных топливных элементов и каталитических мембран обзор В. А. Садыков, Е. М. Садовская, Н. Ф. Еремеев [и др.] |
|
| Аннотация | 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 {18}O[2] и C{18}O[2] в изотермическом и термопрограммированном режимах с использованием закрытого и проточного реакторов. Для материалов твердых электролитов (допированные диоксиды церия и циркония), а также протонпроводящих материалов (Ln[5. 5] (Mo, W) O[11. 25]) показано влияние неоднородности состава на подвижность кислорода. Для Ln[6 –x]WO[12 – дельта] показано сильное влияние структуры на кислородную подвижность. Для оксидов с асимметричной структурой, в которых перенос кислорода реализуется по кооперативному механизму (La[2] (Mo, W) [2]O[9], (Ln, Ca) [2]NiO[4]), введение допанта нарушает кооперативный перенос, приводя к понижению кислородной подвижности и, в ряде случаев, появлению дополнительных каналов медленной диффузии. Для нанокомпозитов PrNi[0. 5]Co[0. 5]O[3]–Ce[0. 9]Y[0. 1]O[2], 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. |
| Название источника | Электрохимия |
| Место и дата издания | 2019 |
| Прочая информация | Т. 55, № 8. - С. 899-918 |
