首页期刊信息编委及顾问期刊发行联系方式使用帮助常见问题ENGLISH
位置:首页 >> 正文
La0.8–xBaxSr0.2Co0.8Fe0.2O3–δ 阴极材料的结构与性能
作者:  姚学君 郜建全 包金小 宋希文 安胜利 
单位:内蒙古科技大学材料与冶金学院  内蒙古 包头 014010 
关键词:固体氧化物燃料电池 阴极 掺杂钴酸镧 光电子能谱 电化学性能 
分类号:TM911.4
出版年,卷(期):页码:2015,43(11):1517-1524
DOI:10.14062/j.issn.0454-5648.2015.11.02
摘要:

 采用溶胶–凝胶法制备了La0.8–xBaxSr0.2Co0.8Fe0.2O3–δ (LBSCF)阴极粉体。对LBSCF 的晶体结构、材料表面的化学状态、烧结体的断面微结构及电导率进行了表征。用交流阻抗谱法在550~700℃范围测试了LBSCF-30%SDC(Sm0.2Ce0.8O1.9)复合阴极的电化学性能。结果表明:LBSCF 粉体主晶相为六方晶系钙钛矿结构,存在少量的第二相。XPS 结果显示,Ba2+掺杂不影响A 位离子(La3+、Ba2+、Sr2+)的价态,但对B 位离子的价态有不同的影响:x=0.10 的样品中,钴离子以Co3+和Co4+混合价态存在,其余样品中以低氧化态(Co3+和Co2+混合价)或Co3+价存在;铁离子以高氧化态(Fe3+和Fe4+)存在。在500~700℃空气气氛中,LBSCF 的电导率均超过700 S/cm,在同一温度下,电导率随着Ba2+掺杂量的增加而增大。x=0.20 的样品在500 ℃时,电导率最大可达1.59×103S/cm。随着Ba2+含量增加,极化电阻减小,x=0.20 时,复合阴极LBSCF-30%SDC 的极化电阻最小,700 ℃时的极化电阻为0.20 Ω·cm2。

cialis coupon cialis coupon cialis coupon

 The cathode powder of La0.8–xBaxSr0.2Co0.8Fe0.2O3–δ(LBSCF) was prepared by a sol–gel method. The crystalline structure,cross-section microstructure, surface chemical states, and electrical properties of the sintered samples were characterized. Theelectrochemical properties of the interfaces between LBSCF–30%SDC (Sm0.2Ce0.8O1.9) composite cathodes and SDC electrolyte wereinvestigated via AC impedance spectroscopy at 550–700 ℃. The results of X-ray diffraction show that the main crystal phase ofLBSCF powder exhibits a perovskite structure with a hexagonal system, however, the trace of other phases also appears. According tothe X-ray photoelectron spectra, the doping of Ba2+ has no influence on the chemical states of A-site cations, but has some effects onthe chemical states for B-site ions. Co ions exist in a mixed oxidation state (i.e., Co3+ and Co4+) for the sample with x=0.10, while Coions are prone to low oxidation state (i.e., Co3+ and Co2+) for the other samples. Fe ions in the LBSCF exist in high oxidation states(i.e., Fe3+ and Fe4+). The electrical conductivity of the LBSCF is greater than 700 S/cm at 500–700℃ in air, which increases withincreasing Ba2+contents at the same temperature。The LBSCF (x=0.20) cathode exhibits the maximum conductivity of 1.59×103 S/cmat 500 ℃. The electrode polarization resistance decreases with increasing Ba2+ content. The minimum polarization resistance of theLBCFC-30%SDC composite cathode (when x=0.20 ) on SDC electrolyte is 0.20 Ω·cm2 at 700℃.

abortion pill abortion pill abortion pill
基金项目:
内蒙古自治区高等学校科学研究项目(NJZY14168);国家自然科学基金项目(1474133,51464038)。
作者简介:
第一作者:周 芬(1973—),女,硕士,副教授。
amoxicillin amoxicillin amoxicillin
bystolic copay card click bystolic coupon voucher
参考文献:

[1] LING Y H, ZHANG X Z, WANG Z B, et al. Potentiality of cobalt-freeperovskite Ba0.5Sr0.5Fe0.9Mo0.1O3–δ as a single-phase cathode forintermediate-to-low-temperature solid oxide fuel cells [J]. Int JHydrogen Energy, 2013, 38: 14323–14328.

[2] LIN B, CHEN J F, LING Y H, et al. Low-temperature solid oxidefuel cells with novel La0.6Sr0.4Co0.8Cu0.2O3-δ perovskite cathode andfunctional graded anode[J]. J Power Sources, 2010, 195(6):1624–1629.

[3] 石纪军吴也凡罗凌虹溶胶-凝胶法制备固体氧化物燃料电池阴极粉体La0.6Sr0.4Co0.4Fe0.6O及其电性能[J]. 硅酸盐学报, 2013,41(7): 944–949.SHI Jijun, WU Yefan, LUO Linghong, et al. J Chin Ceram Soc, 2013,41(7): 944–949.

[4] 石平程继贵董洁. La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3–δ-Sm0.2Ce0.8O1.9 复合阴极的制备及性能表征[J]. 硅酸盐学报, 2010, 38(10): 1857–1861.SHI Ping, CHENG Jigui, DONG Jie, et al. J Chin Ceram Soc, 2010,38(10): 1857–1861.

[5] BURRIEL M, NIEDRIG C, MENESKLOU W, et al. BSCF epitaxialthin films: Electrical transport and oxygen surface exchange [J]. SolidState Ionics, 2010, 181: 602–608.

[6] ZHOU W, RAN R, SHAO Z P. Progress in understanding anddevelopment of Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3−δ-based cathodes forintermediate-temperature solid-oxide fuel cells: A review [J]. J PowerSources, 2009, 192: 231–246.

[7] BAEK Seung-Wook, BAE Joongmyeon, YOO Young-Sung. Cathodereaction mechanism of porous-structured Sm0.5Sr0.5CoO3δandSm0.5Sr0.5CoO3δ/Sm0.2Ce0.8O1.9 for solid oxide fuel cells[J]. J PowerSources, 2009, 193: 431–440.

[8] DARBANDI A J, HAHN H. Nanoparticulate cathode thin films withhigh electrochemical activity for low temperature SOFC applications[J]. Solid State Ionics, 2009, 180: 1379–1387.

[9] BABAKHANI E G, TOWFIGHI J, SHIRAZI L, et al. Order–disordertransition and phase stability of BaxSr1xCo0.8Fe0.2O3δ oxides [J]. JMembr Sci, 2011, 376: 78–82.

[10] GEDZIORWSKI B, ?WIERCZEK K, MOLENDA J.La1xBaxCo0.2Fe0.8O3δ perovskites for application in intermediatetemperature SOFCs [J]. Solid State Ionics, 2012, 225: 437–442.

[11] LI S Y, LÜ Z , HUANG X Q, et al. Thermal, electrical, andelectrochemical properties of Nd-doped Ba0.5Sr0.5 Co0.8Fe0.2O3δ as acathode material for SOFC [J]. Solid State Ionics, 2008, 178:1853–1858.

[12] DALSLET Bjarke Thomas, SФGARRD Martin, BOUWMEESTER H JM, et al. Defect chemistry and oxygen transport of(La0.6Sr0.4-xMx)0.99Co0.2Fe0.8O3δ, M=Ca(x=0.05,0.1), Ba(x=0.1,0.2), Sr:Part: Oxygen transport [J]. Solid State Ionics, 2009, 180: 1050–1060.

[13] GAO J Q, SONG X W, ZHOU F, et al. Substituent effects of Ba2+ forSm3+ on the structure and electrochemical performances ofSm0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ cathode for intermediate temperature solidoxide fuel cells [J]. J Power Sources, 2012, 218: 383–392.

[14] ?WIERCZEK Konrad, GOZU Makoto. Structural and electricalproperties of selected La1xSrxCo0.2Fe0.8OandLa0.6Sr0.4Co0.2Fe0.6Ni0.2Operovskite type oxides [J]. J Power Sources,2007, 173: 695–699.

[15] NATILE M M, UGEL E, MACCATO C, et al. LaCoO3: effect ofsynthesis conditions on properties and reactivity[J]. Appl Catal B, 2007,72: 351–362.

[16] GALENDA A, NATILE M M, KRISHNAN V, et al. LaSrCoFeO andFe2O3/LaSrCoFeO powders: Synthesis and characterization [J]. ChemMater, 2007, 19: 2796–2808.

[17] LI Y, SU P C, WONG L M, et al. Chemical stability study of nanoscalethin film yttria-doped barium cerate electrolyte for micro solid oxidefuel cells [J]. J Power Sources, 2014, 268: 804–809.

[18] TIAN T F, ZHAN M C, WANG W D, et al. Surface properties andcatalytic performance in methane combustion of La0.7Sr0.3Fe1–yGayO3–δperovskite-type oxides [J]. Catal Commun, 2009, 10: 513–517.

[19] NATILE M M, POLETTO F, GALENDA A, et al.La0.6Sr0.4Co1–yFeyO3–δ Perovskites: Influence of the Co/Fe atomic ratioon properties and catalytic activity toward alcohol steam-reforming [J].Chem Mater, 2008, 20: 2314–2327.

[20] JIANG L, WEI T, ZENG R, et al. Thermal and electrochemicalproperties of PrBa0.5Sr0.5Co2–-xFexO5+δ (x=0.5, 1.0, 1.5) cathodematerials for solid-oxide fuel cells [J]. J Power Sources, 2013, 232:279–285.

[21] LI Z P, MING M, LI Q, et al. Fe-substituted nanometricLa0.9K0.1Co1xFexO3–δ perovskite catalysts used for soot combustion,NOstorage and simultaneous catalytic removal of soot and NO[J].Chem Eng J, 2010, 164: 98–105.

[22] BU Y F, ZHONG Q, XU D D, et al. Redox stability and sulfurresistance of Sm0.9Sr0.1CrxFe1–xO3–δ perovskite materials [J]. J AlloyCompd, 2013, 578: 60–66.

[23] DAI N N, WANG Z H, JIANG T Z, et al. A new family ofbarium-doped Sr2Fe1.5Mo0.5O6–δ perovskites for application inintermediate temperature solid oxide fuel cells [J]. J Power Sources,2014, 268: 176–182.

[24] JIN F J, SHEN Y, WANG R, et al. Double-perovskitePrBaCo2/3Fe2/3Cu2/3O5–δ as cathode material forintermediate-temperature solid-oxide fuel cells [J]. J Power Sources,2013, 234: 244–251.

[25] LÜ S Q, YU B, MENG X W, et al. Characterization ofSrCo0.7Fe0.2Nb0.1O3–-δ cathode materials for intermediate-temperaturesolid oxide fuel cells [J]. J Power Sources, 2015, 273: 244–254.

[26] ILINikola I, D?UNUZOVIAdis S, BOBIJelena D, et al.Structure and properties of chemically synthesized BiFeOInfluence offuel and complexing agent [J]. Ceram Int, 2015, 41: 69–77.

[27] WEI Z X, XIAO C M, ZENG W W, et al. Magnetic properties andphotocatalytic activity of La0.8Ba0.2Fe0.9Mn0.1O3δ and LaFe0.9Mn0.1O3δ[J]. J Mol Catal A: Chem, 2013, 370: 35–43.

[28] JUNG JAE-IL, EDWARDS D D. X-ray photoelectron (XPS) andDIFFUSE REflECTANCE INFRA FOURIER TRANSFORMATIOn(DRIFT) study of Ba0.5Sr0.5CoxFe1-xO3-δ (BSCF: x=0–0.8) ceramics [J].J Solid State Chem, 2011, 184: 2238–2243.

[29] JIN F J, SHEN Y, WANG R, et al. Double-perovskitePrBaCo2/3Fe2/3Cu2/3O5+δ as cathode material for intermediate temperaturesolid-oxide fuel cells [J]. J Power Sources, 2013, 234: 244–251.

[30] SETEVICH C F, MOGNI LILIANA V, CANEIRO A , et al. Optimumcathode configuration for IT-SOFC using La0.4Ba0.6CoO3-δ andCe0.9Gd0.1O1.95[J]. Int J Hydrogen Energy, 2012, 37: 14895–14901.

printable coupons for cialis drug discount coupons coupon for free cialis
cialis discount coupons cialis 2015 coupon
服务与反馈:
文章下载】【加入收藏
中国硅酸盐学会《硅酸盐学报》编辑室
京ICP备10016537号-2
京公网安备 11010802024188号
地址:北京市海淀区三里河路11号    邮政编码:100831
电话:010-57811253  57811254    
E-mail:jccs@ceramsoc.com