view in publisher's site

Processing and conductivity behavior of La, Sm, Fe singly and doubly doped ceria: As electrolytes for IT-SOFCs

Highlights•Energy efficient gas tight densification of co-doped ceria system by microwave heating source•Liquid phase sintering for Fe-doped ceria system•Exceptionally high ionic conductivity in microwave proceed Ce0.85La0.075Fe0.075 O2−δ•Break in slope in Arrhenius plot is associated with different activation energy of dimer + trimer defect dissociation.AbstractAliovalent doped ceria have shown enomorous potential to be used as electrolyte for intermediate temperature solid oxide fuel cells (IT-SOFCs). Dopant-induced oxygen vacancies lead to oxy-ion conductivity. Size-valency mismatch of dopant is vital to decide performance of the ceria-based electrolytes. In the present work, singly (La, Fe, Sm) and co-doped (La-Fe, Sm-Fe, La-Sm) ceria systems with optimized composition are studied. Crystal structure of all hydrothermally synthesized nano-scale doped ceria system are confirmed by X-ray diffraction (XRD) and data are well fitted using Rietveld refinement by Full-Prof suite. Microwave heating source (MS) have used for gas tight densification. Sinterability and microstructure are compared with conventionally (CS) sintered system. The ionic conductivity behaviours are investigated by impedance spectroscopy (IS) analysis in the intermediate operating temperature range 450–650 °C. The Arrhenius plot of total conductivity shows two different slopes indicating two different conduction mechanism. The exceptionally high oxy-ion conductivity (2.3 × 10−2 S cm−1 at 650 °C) is exhibited by MS-Ce0.85La0.075Sm0.075O2−δ composition, which is higher than singly doped MS-Ce0.85La0.15O2−δ (1.30 × 10−2 S cm−1) and MS−Ce0.85Sm0.15O2−δ (1.44 × 10−2 S cm−1). However, Fe-containing co-doped ceria system reveal reduction in conductivity. Microwave sintering offers massive energy and time savings for potential industrial production process.

واکنش و هدایت رفتار of، Sm، Fe به تنهایی و ceria تغلیظ شده، به عنوان الکترولیت برای فن‌آوری اطلاعات

نکات مهم: انرژی موثر گاز بی‌اثر از سیستم ceria co با منبع گرمایش مایکروویو * sintering فاز مایع sintering برای سیستم ceria doped Fe - Exceptionally - هدایت یونی بالا در مایکروویو proceed proceed. ۸۵ La۰. ۰۷۵ Fe۰. ۰۷۵ O۲ - δ در نمودار Arrhenius با انرژی فعال‌سازی متفاوت of + trimer dissociation.Abst ractAliovalent ractAliovalent associated doped doped doped نشان‌داده شده‌است که پتانسیل enomorous را برای استفاده به عنوان الکترولیت برای سلول‌های سوختی اکسید جامد یا اکسید جامد نشان داده‌اند (IT - sofcs). جاه‌ای خالی اکسیژن القا شده منجر به هدایت یونی - یونی می‌شوند. اندازه - ظرفیت عدم تطابق of برای تصمیم‌گیری در مورد عملکرد الکترولیت ceria - based حیاتی است. در کار حاضر، به طور جداگانه (La، Fe، Sm)و co (La -، Sm - Fe - Sm)با ترکیب بهینه مورد مطالعه قرار می‌گیرند. ساختار بلوری همه hydrothermally سنتز شده نانو مقیاس نانو سنتز شده توسط پراش اشعه ایکس (XRD)و داده‌ها با استفاده از refinement Rietveld توسط Prof Full مجهز شده‌اند. منبع گرمایش مایکروویو (MS)برای لوله‌های محکم گاز مورد استفاده قرار گرفته‌است. ریزساختار و ریزساختار با سیستم sintered (CS)به طور قراردادی مقایسه می‌شوند. رفتار هدایت یونی توسط آنالیز امپدانس (IS)در محدوده دمایی بین ۴۵۰ تا ۶۵۰ درجه سانتی گراد بررسی می‌شود. نمودار Arrhenius کلی، دو شیب متفاوت را نشان می‌دهد که نشان‌دهنده دو روش رسانش متفاوت است. رسانایی متقابل استثنایی دوسویه (۲.۳ * ۱۰ - ۲ scm - ۱ در ۶۵۰ درجه سانتی گراد)توسط MS - Ce۰ به نمایش گذاشته می‌شود. ۸۵ La۰. ۰۷۵ Sm۰. ترکیب O۲ - - δ، که بالاتر از MS - Ce۰ است. ۸۵ La۰. ۱۵ O۲ - δ (۱ - ۲ - ۲)و MS - Ce۰. ۸۵ Sm۰. ۱۵ O۲ - (۱.۴۴ * ۱۰ - ۲ scm - ۱). با این حال، سیستم ceria تغلیظ شده Fe - Fe کاهش در رسانایی را آشکار می‌کند. سیستم مایکروویو، انرژی و صرفه‌جویی در زمان زیادی را برای فرآیند تولید صنعتی بالقوه ارایه می‌دهد.
ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.