Wpływ struktury krystalicznej na termodynamikę transportu protonowego w materiałach perowskitowych - Projekt - MOST Wiedzy

Wyszukiwarka

Wpływ struktury krystalicznej na termodynamikę transportu protonowego w materiałach perowskitowych

Celem projektu jest określenie relacji między strukturą a transportem protonowym w wybranych grupach materiałów perowskitowych wykazujących mieszane przewodnictwo jonowo-elektronowe. Materiałami będącymi podmiotem badań są tlenki trójprzewodzące (TCO) o strukturze perowskitu, które w określonych warunkach zdolne są do przewodzenia trzech nośników ładunku: elektronów, jonów tlenu oraz protonów. Związki te mogą znaleźć zastosowanie m.in. jako pozytrody w tlenkowych ogniwach paliwowych z elektrolitem przewodzącym protonowo (PCFC). W ramach projektu planowane jest przeprowadzenie szeregu badań TCO pod kątem zmian strukturalnych i ich wpływu na termodynamikę procesu wbudowania się protonów. Jednym z czynników silnie warunkujących proces wbudowania się protonów jest stopień ugięcia wiązań tlen-metal-tlen. Aby zaobserwować tego typu zmiany, wykorzystana zostanie m.in. dyfraktometria rentgenowska oraz metody spektroskopowe, takie jak m.in. EXAFS. Analiza wyników uzyskanych tymi metodami pozwoli na dokładne przeanalizowanie struktury i otrzymanie informacji m.in. odległościach pomiędzy konkretnymi atomami i stopniu ugięcia wiązań metal-tlen. Cenną informacją będzie znajomość średniego stopnia utlenienia atomów o zmiennej wartościowości wyznaczonego metodą XANES, przy czym zostanie on również wstępnie wyznaczony metodą XPS. Aby dobrze określić proces uwodnienia badanych tlenków zostaną one zbadane za pomocą metody analizy termograwimetrycznej (TGA), która umożliwi wyznaczenie koncentracji defektów protonowych. Istotną częścią projektu będzie przeprowadzenie pomiarów właściwości transportu ładunku w badanych składach metodami stało- i zmiennoprądowymi. Ważne dane dostarczy zastosowanie metody relaksacji przewodnictwa elektrycznego (ECR) pozwalającej na określenie ruchliwości protonów w strukturze. Planowane w niniejszym wniosku badania będą miały istotny wpływ na rozwój inżynierii materiałowej, w szczególności dziedziny projektowania przewodników protonowych pod kątem zastosowania jako pozytrody w urządzeniach elektrochemicznych. Wyniki badań zostaną opublikowane na łamach czasopism o zasięgu międzynarodowym, znajdujących się na liście JCR oraz przedstawione na konferencjach międzynarodowych. W ramach projektu zostanie zbudowane stanowisko pomiarowe do pomiarów właściwości elektrycznych, które będzie stanowić wyposażenie laboratorium CNA Politechniki Gdańskiej w ramach działalności naukowo-badawczej oraz dydaktycznej.

Informacje szczegółowe

Program finansujący:
PRELUDIUM
Instytucja:
Narodowe Centrum Nauki (NCN) (National Science Centre)
Okres realizacji:
brak danych - brak danych
Kierownik projektu:
Jagoda Budnik
Realizowany w:
Zakład ceramiki
Typ zgłoszenia:
Krajowy Program Badawczy
Pochodzenie:
Projekt krajowy
Weryfikacja:
Politechnika Gdańska

wyświetlono 30 razy