Novel Class of Proton Conducting Materials—High Entropy Oxides

Maria Gazda; Tadeusz Miruszewski; Daniel Jaworski; Aleksandra Dorota Mielewczyk-Gryń; Wojciech Skubida; Sebastian Lech Wachowski; Piotr Winiarz; Kacper Dzierzgowski; Marcin Stanisław Łapiński; Iga Szpunar; Ewa Dzik

doi:10.1021/acsmaterialslett.0c00257

Novel Class of Proton Conducting Materials—High Entropy Oxides

Abstrakt

Here, for the first time, we present data on proton conductivity of high-entropy, single-phase perovskites. The BaZr0.2Sn0.2Ti0.2Hf0.2Ce0.2O3−δ, BaZr0.2Sn0.2Ti0.2Hf0.2Y0.2O3−δ, BaZr1/7Sn1/7Ti1/7Hf1/7Ce1/7Nb1/7Y1/7O3−δ, and BaZr0.15Sn0.15Ti0.15Hf0.15Ce0.15Nb0.15Y0.10O3−δ single-phase perovskites were synthesized. Before electrical measurements, materials were characterized using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and thermogravimetric analysis (TGA). The following experimental results demonstrated that studied high-entropy perovskites are proton conductors: (1) The observed mass increase upon the switch from dry to wet atmosphere confirmed the water incorporation into materials structure. (2) The electrochemical impedance spectroscopy (EIS) revealed that the total conductivity increased while its activation energy decreased in the presence of water vapor in the atmosphere. (3) The conductivity in atmosphere humidified with H2O and D2O differed one from another, showing typical of proton conductors isotope effect in high-entropy oxides.

Cytowania

6 3

CrossRef
0

Web of Science
6 2

Scopus

Autorzy (11)

Cytuj jako

Pełna treść

pobierz publikację

pobrano 138 razy

Wersja publikacji: Accepted albo Published Version
Licencja: otwiera się w nowej karcie

Słowa kluczowe

Informacje szczegółowe

Kategoria:

Publikacja w czasopiśmie

Typ:

artykuły w czasopismach

Opublikowano w:

ACS Materials Letters nr 2, strony 1315 - 1321,
ISSN:

Język:

angielski

Rok wydania:

2020

Opis bibliograficzny:

Gazda M., Miruszewski T., Jaworski D., Mielewczyk-Gryń A. D., Skubida W., Wachowski S. L., Winiarz P., Dzierzgowski K., Łapiński M. S., Szpunar I., Dzik E.: Novel Class of Proton Conducting Materials—High Entropy Oxides// ACS Materials Letters -Vol. 2,iss. 10 (2020), s.1315-1321

DOI:

10.1021/acsmaterialslett.0c00257

Źródła finansowania:

Projekt Tlenki trójprzewodzące
Projekt Tlenki wysokoentropowe dla konwersji energii

Weryfikacja:

Politechnika Gdańska

wyświetlono 234 razy

Novel Class of Proton Conducting Materials—High Entropy Oxides

Abstrakt

Cytowania

Autorzy (11)

Maria Gazda prof. dr hab. inż.

Tadeusz Miruszewski dr inż.

Daniel Jaworski

Aleksandra Dorota Mielewczyk-Gryń dr hab. inż.

Wojciech Skubida dr inż.

Sebastian Lech Wachowski dr inż.

Piotr Winiarz dr inż.

Kacper Dzierzgowski dr inż.

Marcin Stanisław Łapiński dr hab. inż.

Iga Szpunar dr inż.

Ewa Dzik dr inż.

Cytuj jako

Pełna treść

Słowa kluczowe

Informacje szczegółowe

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Terbium Substituted Lanthanum Orthoniobate: Electrical and Structural Properties

Proton-Electron Hole Interactions in Sr(Ti,Fe)O3−δ Mixed-Conducting Perovskites

Enhanced acceptor concentration, proton conductivity, and hydration in multicomponent rare‐earth ortho‐niobates

High temperature proton conduction in LaSbO4

Wyszukiwarka

Novel Class of Proton Conducting Materials—High Entropy Oxides

Abstrakt

Cytowania

Autorzy (11)

Maria Gazda prof. dr hab. inż.

Tadeusz Miruszewski dr inż.

Daniel Jaworski

Aleksandra Dorota Mielewczyk-Gryń dr hab. inż.

Wojciech Skubida dr inż.

Sebastian Lech Wachowski dr inż.

Piotr Winiarz dr inż.

Kacper Dzierzgowski dr inż.

Marcin Stanisław Łapiński dr hab. inż.

Iga Szpunar dr inż.

Ewa Dzik dr inż.

Cytuj jako

Pełna treść

Słowa kluczowe

Informacje szczegółowe

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Terbium Substituted Lanthanum Orthoniobate: Electrical and Structural Properties

Proton-Electron Hole Interactions in Sr(Ti,Fe)O3−δ Mixed-Conducting Perovskites

Enhanced acceptor concentration, proton conductivity, and hydration in multicomponent rare‐earth ortho‐niobates

High temperature proton conduction in LaSbO4