Wyszukiwanie artykułów

Szczegóły artykułu

  • Materiały Ceramiczne/Ceramic Materials
  • Tom: 62, Nr: 2, 2010
  • Str. 134-142

do pobrania: artykuł (PL)

Elektrolity ceramiczne Ce0,8Gd0,2O2 jako elementy stałotlenkowych ogniw paliwowych

Raźniak A.J., Dudek M., Adamowicz K., Lis B., Uruski Ł.

Streszczenie (PL)

W pracy przedstawiono wyniki wybranych badań właściwości elektrolitycznych spieków roztworu stałego Ce0,8Gd0,2O2 (20GDC) stosowanego jako elektrolit w ogniwie paliwowym typu IT-SOFC. Zaprezentowano też wybrane wyniki prac przeprowadzonych w celu wyjaśnienia mechanizmu redukcji tlenu na elektrolicie 20GDC z zastosowaniem metalicznych elektrod punktowych Au, Ag i Pt. Jednofazowe proszki roztworu stałego 20GDC otrzymano metodami współstrącania-prażenia (A) oraz hydrotermalną (B). Próbki 20GDC sporządzone z proszków (A) i (B) spiekano odpowiednio przez 4 h w temperaturze 1270°C oraz w temperaturze 1600°C przez 2 h w powietrzu. Otrzymane w ten sposób gazoszczelne spieki 20GDC przebadano pod kątem długotrwałego działania czynników takich jak: temperatura, skład atmosfery gazowej, a także obciążenia prądowego w ogniwie.

W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że długotrwała praca spieków 20GDC pod obciążeniem prądowym w atmosferach utleniających nie prowadzi do zauważalnych zmian strukturalnych oraz mikrostrukturalnych elektrolitu. Z kolei, na podstawie wykonanych badań elektrochemicznej redukcji tlenu na granicy faz metal 20GDC z zastosowaniem elektrod punktowych można stwierdzić, że mechanizm elektrody tlenowej jest bardzo skomplikowany, i że wpływają na niego nie tylko właściwości katalityczne materiału elektrody, ale także zależy on od sposobu transportu tlenu do miejsca zachodzenia reakcji.

Słowa kluczowe (PL): roztwory stałe tlenku ceru(IV), stałotlenkowe ogniwa paliwowe, elektroda tlenowa, mikroelektrody Ag, Au, Pt

Ce0.8Gd0.2O2 ceramic electrolites for components of SOFCs

Streszczenie (EN)

The paper presents the results of selected studies of electrolytic properties of the sintered Ce0.8Gd0.2O2 (20GDC) solid solution used as electrolyte in IT-SOFC. It also presents the selected results of research carried out to clarify the mechanism of oxygen reduction in the 20GDC electrolyte when metallic Au, Ag and Pt point electrodes were used. Single-phase 20GDC solid solution powders were obtained by coprecipitation-calcination (A) and hydrothermal (B) methods. The 20GDC samples produced from the (A) and (B) powders were sintered respectively for 4 hrs at 1270°C and at 1600°C for 2 hrs in air. The sintered gas-tight 20GDCs were tested for long-term exposure to such factors as temperature, composition of a gaseous reactive atmosphere and current load of the cell. As a result of the research, it has been found that the long-term operation of 20GDC sinters under current load in oxidizing atmospheres did not lead to any noticeable structural or microstructural changes of the electrolyte. On the other hand, on the basis of the studies on electrochemical reduction of oxygen

at the metal-20GDC interface, using a point electrode, it can be concluded that the mechanism of the oxygen electrode is very complicated, and it is affected not only by the catalytic properties of the electrode material, but also it depends upon the type of transport of oxygen to the place where the reaction occurs.

Słowa kluczowe (EN): CeO2-based solid solutions, Solid oxide fuel cell (SOFC), Oxygen electrode, Pt, Ag, Au microelectrodes

powrót…