Structural and electrical transport properties of Pr-doped SrTi0.93Co0.07O3-δ a novel SOEC fuel electrode materials
Abstrakt
Solid Oxide Electrolyzer Cells (SOECs) are very promising electrochemical devices for the production of syngas (H2/CO) by H2O and CO2 co-electrolysis. The structure, microstructure and electrical properties of the fuel electrode material play a crucial role in the performance of the whole cell and efficiency of electrocatalytic reduction of steam into hydrogen. In the present work, a novel Co and Pr co-doped SrTiO3-δ material attracted attention as a potential fuel electrode for SOFC/SOEC. Materials with different praseodymium content were prepared by a solid-state reaction process. XRD confirmed cubic perovskite structure in all obtained samples. SEM results showed porosity in doped materials and EDX proved ABO3 stoichiometry. TEC values were about 1.17–1.26•10−5 K−1 very close to the YSZ electrolyte value. XPS studies turn out that a praseodymium can be multivalent and exist on mixed +3 and + 4 oxidation state. Electrical conductivity of samples was measured by DC 4-wire method in range of 100-800 °C. Highest value of total conductivity was achieved for Sr0.7Pr0.3Ti0.93Co0.07O3-δ and reached 23.7 S∙cm−1. The obtained results were discussed and analyzed in term of defect chemistry.
Cytowania
-
1 2
CrossRef
-
0
Web of Science
-
1 4
Scopus
Autorzy (3)
Cytuj jako
Pełna treść
- Wersja publikacji
- Accepted albo Published Version
- Licencja
- otwiera się w nowej karcie
Słowa kluczowe
Informacje szczegółowe
- Kategoria:
- Publikacja w czasopiśmie
- Typ:
- artykuł w czasopiśmie wyróżnionym w JCR
- Opublikowano w:
-
JOURNAL OF ELECTROCERAMICS
nr 42,
strony 31 - 40,
ISSN: 1385-3449 - Język:
- angielski
- Rok wydania:
- 2018
- Opis bibliograficzny:
- Kamecki B., Miruszewski T., Karczewski J.: Structural and electrical transport properties of Pr-doped SrTi0.93Co0.07O3-δ a novel SOEC fuel electrode materials// JOURNAL OF ELECTROCERAMICS. -Vol. 42, (2018), s.31-40
- DOI:
- Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1007/s10832-018-0143-0
- Bibliografia: test
-
- S. Chen, K. Xie, J. Power Sources 274, 718-729 (2015) otwiera się w nowej karcie
- S.D. Ebbesen, C. Graves, A. Hauch, S.H. Jensen, M. Mogensen, J. Electrochem. Soc. 157(10), 1419-1429 (2010) otwiera się w nowej karcie
- Z. Jiao, N. Takagi, N. Shikazono, N. Kasagi, J. Power Sources 196(3), 1019-1029 (2011) otwiera się w nowej karcie
- Q. Qin, G. Wu, Electrochim. Acta 127, 215-227 (2014) otwiera się w nowej karcie
- B. Ge, J. Ma, Electrochim. Acta 151, 437-446 (2015) otwiera się w nowej karcie
- C. Zener, Phys. Rev. 82(3), 403-405 (1951) otwiera się w nowej karcie
- L.-W. Tai, M.M. Nasrallah, H.U. Anderson, D.M. Sparlin, S.R. Sehlin, Solid State Ionics 76(3-4), 259-271 (1995) otwiera się w nowej karcie
- K. Müller, H. Burkard, Phys. Rev. B 19(7), 3593-3602 (1979) otwiera się w nowej karcie
- M.C. Verbraeken, T. Ramos, K. Agersted, Q. Ma, C.D. Savaniu, B.R. Sudireddy, J.T.S. Irvine, P. Holtappels, F. Tietz, RSC Adv. 5(2), 1168-1180 (2015) otwiera się w nowej karcie
- S. Hui, A. Petric, J. Electrochem. Soc. 149(1), J1-J10 (2002) otwiera się w nowej karcie
- T. Ishihara, Springer Science Business Media, LLC (2009) 1-6; p. 168-169 otwiera się w nowej karcie
- S. Hui, A. Petric, J. Eur. Ceram. Soc. 22(9-10), 1673-1681 (2002) otwiera się w nowej karcie
- Q. Ma, F. Tietz, A. Leonide, E. Ivers-Tiffée, J. Power Sources 196(17), 7308-7312 (2011) otwiera się w nowej karcie
- R. Moos, W. Menesklou, H.-J. Schreiner, K.H. Härdtl, Sensors Actuators B Chem. 67(1-2), 178-183 (2000) otwiera się w nowej karcie
- J. Exner, M. Schubert, D. Hanft, T. Stöcker, P. Fuierer, R. Moos, Sensors Actuators B Chem. 230, 427-433 (2016) otwiera się w nowej karcie
- S. Suthirakun, G. Xiao, S.C. Ammal, F. Chen, H.-C. zur Loye, A. Heyden, J. Power Sources 245, 875-885 (2014) otwiera się w nowej karcie
- S. Suthirakun, S.C. Ammal, G. Xiao, F. Chen, F.K. Huang, H.-C. zur Loye, A. Heyden, Solid State Ionics 228, 37-45 (2012) otwiera się w nowej karcie
- X. Li, H. Zhao, N. Xu, X. Zhou, C. Zhang, N. Chen, Int. J. Hydrog. Energy 34(15), 6407-6414 (2009) otwiera się w nowej karcie
- X. Li, H. Zhao, F. Gao, Z. Zhu, N. Chen, W. Shen, Solid State Ionics 178, 1588-1592 (2008) otwiera się w nowej karcie
- A. Yaremchenko, J. Macías, J. Frade, V Iberian Symposium on Hydrogen, Fuel Cells and Advanced Batteries. Tenerife, España, July 05-08 (2015) p. 174-177
- K. Park, J. Kim, J. Bae, Solid State Ionics 272, 45-52 (2015) otwiera się w nowej karcie
- D.P. Fagg, V.V. Kharton, A.V. Kovalevsky, A.P. Viskup, E.N. Naumovich, J.R. Frade, J. Eur. Ceram. Soc. 21(10-11), 1831- 1835 (2001) otwiera się w nowej karcie
- G.S. Lewis, A. Atkinson, B.C.H. Steele, J. Mater. Sci. Lett. 20(12), 1155-1157 (2001) otwiera się w nowej karcie
- R.P. Vasquez, Surf. Sci. Spectra 1, 129-135 (1992) otwiera się w nowej karcie
- C.D. Wagner, W.M Riggs, L.E Davis, J.F. Moulder, Handbook of X-ray Photoelectron Spectroscopy. (Perkin-Elmer, 1978)
- H. Ogasawara, A. Kotani, R. Potze, G.A. Sawatzky, B.T. Thole, Phys. Rev. B 44(11), 5465-5469 (1991) otwiera się w nowej karcie
- S. Lutkehoff, M. Neumann, A. Slebarski, Phys. Rev. B 52(19), 13808-13811 (1995) otwiera się w nowej karcie
- L. Zhang, X. Zhua, Z. Caoa, Electrochim. Acta 232, 542-549 (2017)
- A. Dehkordi, S. Bhattacharya, T. Darroudi, H. Alshareef, T. Tritt, J. Appl. Phys. 117(5), 055102 (2015). https://doi.org/10.1063/1. 4905417 otwiera się w nowej karcie
- A.A. Yaremchenko, S.G. Patrício, J.R. Frade, J. Power Sources 245, 557-569 (2014) otwiera się w nowej karcie
- I.A. Sluchinskaya, A.I. Lebedev, A. Erko, J. Appl. Phys. 112(2), 024103 (2012) otwiera się w nowej karcie
- R.D. Shannon, Acta Cryst A32, 751-767 (1976) otwiera się w nowej karcie
- V. Thampi, P.R. Padala, A.N. Radhakrishnan, New J. Chem. 39(2), 1469-1476 (2015) otwiera się w nowej karcie
- S. Nath, I. Manna, A.K. Jha, S.C. Sharma, S.K. Pratihar, J.D. Majumdar, Ceram. Int. 43(14), 11204-11217 (2017) otwiera się w nowej karcie
- D.A.G. Bruggeman, Ann. Phys. 416(7), 636-664 (1935) otwiera się w nowej karcie
- A. Rothschild, M. Wolfgang, H.L. Tuller, E. Ivers-Tiffée, Chem. Mater. 18(16), 3651-3659 (2006) otwiera się w nowej karcie
- Weryfikacja:
- Politechnika Gdańska
wyświetlono 117 razy
Publikacje, które mogą cię zainteresować
Electrical and structural properties of Nb-doped SrTiO3
- J. Karczewski,
- B. Bochentyn,
- M. Gazda
- + 2 autorów