La 0.6 Sr 0.4 Co 0.2 Fe 0.8 O 3-δ oxygen electrodes for solid oxide cells prepared by polymer precursor and nitrates solution infiltration into gadolinium doped ceria backbone - Publikacja - MOST Wiedzy

Twoje konto

zaloguj

Wyszukiwarka

La 0.6 Sr 0.4 Co 0.2 Fe 0.8 O 3-δ oxygen electrodes for solid oxide cells prepared by polymer precursor and nitrates solution infiltration into gadolinium doped ceria backbone

Abstrakt

Infiltration is a method, which can be applied for the electrode preparation. In this paper oxygen electrode is prepared solely by the infiltration of La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3‐δ (LSCF) into Ce0.8Gd0.2O2-δ (CGO) backbone. The use a polymer precursor as an infiltrating medium, instead of an aqueous nitrate salts solution is presented. It is shown that the polymer forms the single-phase perovskite at 600 °C, contrary to the nitrates solution. As a result, obtained area specific resistance (ASR) is lowered from 0.21 Ω cm2 to 0.16 Ω cm2 at 600 °C. More than 35% of LSCF in the oxygen electrode decreases the performance.

Cytowania

  • 2 2

    CrossRef

  • 0

    Web of Science

  • 2 5

    Scopus

Autorzy (5)

Cytuj jako

Pełna treść

pobierz publikację
pobrano 113 razy
Wersja publikacji
Accepted albo Published Version
Licencja
Creative Commons: CC-BY-NC-ND otwiera się w nowej karcie

Słowa kluczowe

Informacje szczegółowe

Kategoria:
Publikacja w czasopiśmie
Typ:
artykuł w czasopiśmie wyróżnionym w JCR
Opublikowano w:
JOURNAL OF THE EUROPEAN CERAMIC SOCIETY nr 37, wydanie 11, strony 59 - 64,
ISSN: 0955-2219
Język:
angielski
Rok wydania:
2017
Opis bibliograficzny:
Chrzan A., Karczewski J., Gazda M., Szymczewska D., Jasiński P.: La 0.6 Sr 0.4 Co 0.2 Fe 0.8 O 3-δ oxygen electrodes for solid oxide cells prepared by polymer precursor and nitrates solution infiltration into gadolinium doped ceria backbone// JOURNAL OF THE EUROPEAN CERAMIC SOCIETY. -Vol. 37, iss. 11 (2017), s.59-64
DOI:
Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1016/j.jeurceramsoc.2017.04.032
Bibliografia: test
  1. O.Z. Sharaf, M.F. Orhan, An overview of fuel cell technology: fundamentals and applications, Renew. Sustain. Energy Rev. 32 (2014) 810-853, http://dx. doi.org/10.1016/j.rser.2014.01.012. otwiera się w nowej karcie
  2. D. Szymczewska, J. Karczewski, B. Bochentyn, A. Chrzan, M. Gazda, P. Jasinski, Investigation of catalytic layers on anode for solid oxide fuel cells operating with synthetic biogas, Solid State Ionics 271 (2015) 109-115, http://dx.doi. org/10.1016/j.ssi.2014.10.023. otwiera się w nowej karcie
  3. S.D. Ebbesen, X. Sun, M.B. Mogensen, Understanding the processes governing performance and durability of solid oxide electrolysis cells, Faraday Discuss. 182 (2015) 393-422, http://dx.doi.org/10.1039/c5fd00032g. otwiera się w nowej karcie
  4. Y. Huang, J.M. Vohs, R.J. Gorte, SOFC cathodes prepared by infiltration with various LSM precursors, Electrochem. Solid-State Lett. 9 (2006) A237, http:// dx.doi.org/10.1149/1.2183867. otwiera się w nowej karcie
  5. M. Shah, S.A. Barnett, Solid oxide fuel cell cathodes by infiltration of La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-␦ into Gd-doped Ceria, Solid State Ionics 179 (2008) 2059-2064, http://dx.doi.org/10.1016/j.ssi.2008.07.002. otwiera się w nowej karcie
  6. A.J. Samson, M. Søgaard, R. Knibbe, N. Bonanos, High performance cathodes for solid oxide fuel cells prepared by infiltration of La0.6Sr0.4CoO3-␦ into Gd-doped ceria, J. Electrochem. Soc. 158 (2011) B650, http://dx.doi.org/10. 1149/1.3571249. otwiera się w nowej karcie
  7. T. Klemensø, C. Chatzichristodoulou, J. Nielsen, F. Bozza, K. Thydén, R. Kiebach, S. Ramousse, Characterization of impregnated GDC nano structures and their functionality in LSM based cathodes, Solid State Ionics 224 (2012) 21-31, http://dx.doi.org/10.1016/j.ssi.2012.07.011. otwiera się w nowej karcie
  8. R. Kiebach, C. Knöfel, F. Bozza, T. Klemensø, C. Chatzichristodoulou, Infiltration of ionic-, electronic-and mixed-conducting nano particles into La0.75Sr0.25MnO3-Y0.16Zr0.84O2 cathodes -a comparative study of performance enhancement and stability at different temperatures, J. Power Sources 228 (2013) 170-177, http://dx.doi.org/10.1016/j.jpowsour.2012.11. 070. otwiera się w nowej karcie
  9. R. Küngas, F. Bidrawn, E. Mahmoud, J.M. Vohs, R.J. Gorte, Evidence of surface-reaction rate limitations in SOFC composite cathodes, Solid State Ionics 225 (2012) 146-150, http://dx.doi.org/10.1016/j.ssi.2012.04.030. otwiera się w nowej karcie
  10. M. Shah, P.W. Voorhees, S.A. Barnett, Time-dependent performance changes in LSCF-infiltrated SOFC cathodes: the role of nano-particle coarsening, Solid State Ionics 187 (2011) 64-67, http://dx.doi.org/10.1016/j.ssi.2011.02.003. otwiera się w nowej karcie
  11. S. Lee, K. Gerdes, Functional nanostructure engineering of SOFC cathode by solution infiltration, ECS Electrochem. Lett. 4 (2015) F17-F20, http://dx.doi. org/10.1149/2.0051503eel. otwiera się w nowej karcie
  12. H. Xu, H. Zhang, A. Chu, An investigation of oxygen reduction mechanism in nano-sized LSCF-SDC composite cathodes, Int. J. Hydrogen Energy 41 (2016) 22415-22421, http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.09.153. otwiera się w nowej karcie
  13. C. Nicollet, A. Flura, V. Vibhu, A. Rougier, J.-M. Bassat, J.-C. Grenier, An innovative efficient oxygen electrode for SOFC: Pr6O11 infiltrated into Gd-doped ceria backbone, Int. J. Hydrogen Energy 41 (2016) 15538-15544, http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.04.024. otwiera się w nowej karcie
  14. K. Chen, N. Ai, S.P. Jiang, Performance and structural stability of Gd0.2Ce0.8O1.9 infiltrated La0.8Sr0.2MnO3 nano-structured oxygen electrodes of solid oxide electrolysis cells, Int. J. Hydrogen Energy 39 (2014) 10349-10358, http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2014.05.013. otwiera się w nowej karcie
  15. Y. Tan, N. Duan, A. Wang, D. Yan, B. Chi, N. Wang, J. Pu, J. Li, Performance enhancement of solution impregnated nanostructured La0.8Sr0.2Co0.8Ni0.2O3-?? oxygen electrode for intermediate temperature solid oxide electrolysis cells, J. Power Sources 305 (2016) 168-174, http://dx. doi.org/10.1016/j.jpowsour.2015.11.094. otwiera się w nowej karcie
  16. A. Chrzan, S. Ovtar, P. Jasinski, M. Chen, A. Hauch, High performance LaNi 1-x Co x O 3-␦ (x = 0.4 to 0.7) infiltrated oxygen electrodes for reversible solid oxide cells, J. Power Sources 353 (2017) 67-76, http://dx.doi.org/10.1016/j. jpowsour.2017.03.148. otwiera się w nowej karcie
  17. A. Buyukaksoy, V. Petrovsky, F. Dogan, Efficient cathodes for solid oxide fuel cells prepared by polymeric precursor infiltration, J. Electrochem. Soc. 159 (2012) B68, http://dx.doi.org/10.1149/2.042201jes. otwiera się w nowej karcie
  18. R. Kiebach, P. Zielke, J.V.T. Høgh, K. Thydén, H.J. Wang, R. Barford, P.V. Hendriksen, Infiltration of SOFC stacks: evaluation of the electrochemical performance enhancement and the underlying changes in the microstructure, Fuel Cells 16 (2016) 80-88, http://dx.doi.org/10.1002/fuce.201500107. otwiera się w nowej karcie
  19. M.P. Pechini, N. Adams, Method of preparing lead and alkaline earth titanates and niobates and coating method using the same to form a capacitor, United States Pat. Off. (1967) 01-07. http://scholar.google.com/scholar?hl=en &btnG=Search&q=intitle:Method+of+preparing+lead+and+alkaline+earth +titanates+and+niobates+and+coating+method+using+the+same+to +form+a+capactor#0. otwiera się w nowej karcie
  20. S. Molin, M. Gazda, P. Jasinski, Conductivity improvement of Ce0.8Gd0.2O1.9 solid electrolyte, J. Rare Earths 27 (2009) 655-660, http://dx.doi.org/10.1016/ S1002-0721(08)60309-9. otwiera się w nowej karcie
  21. A. Chrzan, J. Karczewski, D. Szymczewska, P. Jasinski, Nanocrystalline cathode functional layer for SOFC, Electrochim. Acta 225 (2017) 168-174, http://dx. doi.org/10.1016/j.electacta.2016.12.128. otwiera się w nowej karcie
  22. P. Jasinski, V. Petrovsky, T. Suzuki, T. Petrovsky, H.U. Anderson, Electrical properties of YSZ films prepared by net shape technology, J. Electrochem. Soc. 152 (2005) A454, http://dx.doi.org/10.1149/1.1846711. otwiera się w nowej karcie
  23. P. Jasinski, S. Molin, M. Gazda, V. Petrovsky, H.U. Anderson, Applications of spin coating of polymer precursor and slurry suspensions for Solid Oxide Fuel Cell fabrication, J. Power Sources 194 (2009) 10-15, http://dx.doi.org/10. 1016/j.jpowsour.2008.12.054. otwiera się w nowej karcie
  24. S.H. Jensen, A. Hauch, P.V. Hendriksen, M. Mogensen, N. Bonanos, T. Jacobsen, A method to separate process contributions in impedance spectra by variation of test conditions, J. Electrochem. Soc. 154 (2007) B1325, http://dx. doi.org/10.1149/1.2790791. otwiera się w nowej karcie
  25. P. Plonczak, M. Joost, J. Hjelm, M. Søgaard, M. Lundberg, P.V. Hendriksen, A high performance ceria based interdiffusion barrier layer prepared by spin-coating, J. Power Sources 196 (2011) 1156-1162, http://dx.doi.org/10. 1016/j.jpowsour.2010.08.108. otwiera się w nowej karcie
  26. A. Díaz-Parralejo, A.L. Ortiz, R. Caruso, Effect of sintering temperature on the microstructure and mechanical properties of ZrO2-3mol%Y2O3 sol-gel films, Ceram. Int. 36 (2010) 2281-2286, http://dx.doi.org/10.1016/j.ceramint.2010. 07.033. otwiera się w nowej karcie
  27. L.J. Gauckler, D. Beckel, B.E. Buergler, E. Jud, U.P. Muecke, M. Prestat, J.L.M. Rupp, J. Richter, Solid oxide fuel cells systems and materials, Chimia (Aarau) 58 (2004) 837-850, http://dx.doi.org/10.2533/000942904777677047. otwiera się w nowej karcie
  28. J. Ju, Y. Xie, Z. Wang, Y. Zhang, C. Xia, Electrical performance of nano-structured La 0.6 Sr 0.4 Co 0.2 Fe 0.8 O 3-␦ impregnated onto yttria-stabilized zirconia backbone, J. Electrochem. Soc. 163 (2016) F393-F400, http://dx.doi.org/10.1149/2.0751605jes. otwiera się w nowej karcie
  29. F. Baumann, J. Fleig, H. Habermeier, J. Maier, Impedance spectroscopic study on well-defined (La,Sr)(Co,Fe)O3-␦ model electrodes, Solid State Ionics 177 (2006) 1071-1081, http://dx.doi.org/10.1016/j.ssi.2006.02.045. otwiera się w nowej karcie
  30. N. Hildenbrand, B.A. Boukamp, P. Nammensma, D.H.A. Blank, Improved cathode/electrolyte interface of SOFC, Solid State Ionics 192 (2011) 12-15, http://dx.doi.org/10.1016/j.ssi.2010.01.028. otwiera się w nowej karcie
  31. M. Liu, Z. Liu, M. Liu, L. Nie, Fabrication and characterization of functionally-graded LSCF cathodes by tape casting, Int. J. Hydrogen Energy 38 (2013) 1082-1087, http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2012.10.048. otwiera się w nowej karcie
  32. A.J. Samson, M. Søgaard, P. Hjalmarsson, J. Hjelm, N. Bonanos, S.P.V. Foghmoes, T. Ramos, Durability and performance of high performance infiltration cathodes, Fuel Cells 13 (2013) 511-519, http://dx.doi.org/10.1002/ fuce.201200183. otwiera się w nowej karcie
  33. T.E. Burye, J.D. Nicholas, Precursor solution additives improve desiccated La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-x infiltrated solid oxide fuel cell cathode performance, J. Power Sources 301 (2016) 287-298, http://dx.doi.org/10. 1016/j.jpowsour.2015.10.012. otwiera się w nowej karcie
Weryfikacja:
Politechnika Gdańska

wyświetlono 121 razy

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Tuning Electrochemical Performance by Microstructural Optimization of the Nanocrystalline Functional Oxygen Electrode Layer for Solid Oxide Cells

2022

Improvement of Oxygen Electrode Performance of Intermediate Temperature Solid Oxide Cells by Spray Pyrolysis Deposited Active Layers

2021

High performance LaNi1-xCoxO3-δ (x = 0.4 to 0.7) infiltrated oxygen electrodes for reversible solid oxide cells

2017

Characteristics of LaCo 0.4 Ni 0.6-x Cu x O 3-δ ceramics as a cathode material for intermediate-temperature solid oxide fuel cells

  • Y. Liu,
  • S. Wang,
  • Y. Hsu
  • + 2 autorów
2018
Meta Tagi