Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 20

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  solid electrolyte
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The neutron powder diffraction technique has been used for structural studies of Rb2UBr6 solid electrolyte as a function of temperature. The low-, room-, and high-temperature structures have been determined. At the temperature range of 4.2–80 K, the compound crystallizes in a monoclinic unit cell in the P21/c space group. At 80 K and 853 K, the compound crystallizes in a tetragonal unit cell in the P4/mnc space group. At 300 K, the lattice constants are a = b = 7.745(1) and c = 11.064(1) Å. At the temperature range of 853–960 K, a trigonal phase is observed in the P–3ml space group.
2
Content available remote Własności elektryczne elektrolitu stałego Ba(Ce0,95Ti0,05)0,8Y0,2O3
PL
Celem badań było ustalenie własności elektrycznych tlenkowego elektrolitu stałego o wzorze Ba(Ce0,95Ti0,05)0,8Y0,2O3. Skład fazowy zsyntezowanego metodą stałofazową proszku, jak również jego spieku potwierdzono techniką dyfrakcji rentgenowskiej (XRD). Własności elektryczne materiału badano metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS) w zakresie częstotliwości 0,1-107 Hz, temperaturach 300-700 °C i różnych atmosferach: 10% wodoru w argonie, argon i 3000 ppm amoniaku w helu. Przeprowadzono analizę widm eksperymentalnych metodą dopasowania układów zastępczych. Na tej podstawie sporządzono wykresy Arrheniusa dla wyników uzyskanych w zakresie wysokich, średnich i niskich częstotliwości. Za pomocą regresji liniowej wyznaczono energie aktywacji wraz z niepewnościami. Sporządzono również wykresy Arrheniusa dla przewodnictw całkowitych. Porównanie uzyskanych wyników w różnych atmosferach oraz szerokim zakresie temperatur umożliwiło wyjaśnienie mechanizmów przewodzenia w materiale.
EN
The aim of the presented work was determination of electrical properties of oxide solid electrolyte of the formula Ba(Ce0.95Ti0.05)0.8Y0.2O3. Phase compositions of powder prepared by the mechanosynthesis method as well as of sintered bodies were confirmed by the X-ray diffraction technique (XRD). Material electrical properties were studied by electrochemical impedance spectroscopy in the frequency range of 0,1-107 Hz, the temperature range of 300-700 °C and different atmospheres: 10% hydrogen in argon, argon and 3000 ppm ammonia in helium. The analysis of experimental spectra was conducted by the method of fitting the best equivalent circuits. Basing on the specific conductivities results, Arrhenius plots were depicted, distinguishing the results obtained at high, medium and low frequencies. The activation energy values with uncertainties were calculated by means of linear regression analysis. The Arrhenius plots exhibiting total conductivities were also depicted. The comparison of the results obtained in different atmospheres and wide range of temperatures facilitated explanation of electrical conduction mechanisms in the investigated material.
PL
PVDF modyfikowano metodą mieszania wysokoenergetycznego w młynie planetarno-kulowym z dodatkiem Li3N, LiNH2 i Aero-silu. Przygotowano folie kompozytów polimerowych. Analizowano strukturę chemiczną i krystaliczną folii metodą FTIR oraz SAXS. Zmierzono przewodnictwo właściwe techniką EIS. Wyniki wskazują na korzystny wpływ modyfikacji mechanochemicznej na właściwości chemiczne i elektrochemiczne kompozytów, jako potencjalnych składników elektrolitów stałych akumulatorów litowo-jonowych.
EN
PVDF powder was modified using high energy mixing in a planetary ball mill with Li3N, LiNH2 and Aerosil additives. Composite membranes were prepared. Chemical and crystal structure were analysed by FTIR and SAXS methods. Ionic conductivity was measured by EIS. The results suggest positive influence of mechanochemical modification on electrochemical properties of composites as a potential electrolyte component for rechargeable lithium ion batteries.
PL
Niniejsza praca obejmuje otrzymywanie oraz badania właściwości fizykochemicznych tetragonalnego dwutlenku cyrkonu w układzie 3Y-TZP/Al2O3 jako elektrolitu stałego do średniotemperaturowych ogniw paliwowych typu IT-SOFC. Syntezę proszku roztworu stałego Y2O3-ZrO2 zawierającego 3% mol. Y2O3 (3-YSZ), o strukturze tetragonalnej, przeprowadzono metodą współstrącania-kalcynacji. W wyniku: impregnacji proszku 3-YSZ roztworem azotanu glinu, zagęszczania, a następnie spiekania w 1773 K przez 2 godz. w powietrzu uzyskano serię tetragonalnych odmian dwutlenku cyrkonu zawierających 0,35%, 0,5% i 0,75% mol. Al2O3. Charakterystykę fizykochemiczną gęstych polikrystalicznych spieków przeprowadzono przy pomocy metod XRD, SEM-EDS i EIS. W wyniku zmian strukturalnych i mikrostrukturalnych wywołanych zastąpieniem jednofazowego materiału 3Y-TZP układem 3Y-TZP/Al2O3, zawierającym oprócz fazy tetragonalnej niewielką ilość fazy jednoskośnej, uzyskano istotną poprawę przewodnictwa elektrycznego po granicach ziaren w temperaturach poniżej 873 K przy nieznacznym pogorszeniu przewodnictwa wnętrza ziaren.
EN
The presented work describes a procedure used to obtain tetragonal zirconia in the 3Y-TZP/Al2O3 system and a study of its physicochemical properties, focusing on its potential application as a solid electrolyte in the intermediate-temperature solid oxide fuel cells (IT-SOFCs). A 3-YSZ powder was obtained from the Y2O3-ZrO2 solid solution of the tetragonal structure containing 3 mol.% Y2O3 by means of the co-precipitation-calcination method. After impregnation of the powder with an aluminum nitrite solution followed by pressing and 2 h sintering at 1773 K in air, a number of 3Y-TZP/Al2O3 materials were obtained, containing 0.35 mol.%, 0.5 mol.% and 0.75 mol.% Al2O3. Physicochemical properties of these polycrystalline materials were investigated using XRD, SEM-EDS, and EIS. As a result of structural and microstructural changes induced by replacing the single-phase 3Y-TZP material with the 3Y-TZP/Al2O3 system containing a small contribution of the monoclinic phase in addition to the tetragonal phase, a significant improvement in the electrical conductivity across grain boundaries was observed at temperatures below 873 K, with an associated slight decrease in the conductivity of the grain interior.
PL
W niniejszej pracy, na tle literatury i badań własnych, przedstawiono zagadnienia związane z modyfikacją mikrostruktury tetragonalnej odmiany cyrkonii stabilizowanej tlenkiem itru poprzez wytworzenie kompozytowego elektrolitu dyspersyjnego 3Y-TZP/Al2O3. Wyniki tych badań wskazują na potencjalne możliwości zastosowania tego kompozytu jako elektrolitu stałego o stabilnych parametrach użytkowych do średniotemperaturowych ogniw paliwowych typu IT-SOFC, przewidzianych do pracy w zakresie temperatur 600-800 °C.
EN
The paper presents issues related to the modification of the microstructure of tetragonal zirconia stabilized with yttrium oxide via the formation of a dispersed composite 3Y-TZP/Al2O3 electrolyte. These studies point to the potential application of this composite as a solid electrolyte with stable functional parameters for the Intermediate-Temperature Solid Oxide Fuel Cells (IT-SOFC) designed for operation in the temperature range of 600-800 °C.
PL
Opracowanie technologii wytwarzania metalicznych interkonektorów do protonowych stało-tlenkowych ogniw paliwowych SOFC-H+ na bazie stali ferrytycznych wymaga długoczasowych badań chemicznej kompatybilności układu interkonektor/katoda/elektrolit. W charakterze interkonektora zastosowano stal Crofer 22 APU, na który nanoszono metodą sitodruku warstwę katody La0,6Sr0,4Co0,8Fe0,2O3-d (LSCF48) oraz kolejną warstwę złożoną z protonowego elektrolitu stałego. Do badań wytypowano elektrolity na osnowie ceranu baru i ceranu strontu domieszkowanych Nd, Sm, Dy, Yb i Y. Jedynie kompozyty Crofer 22 APU/LSCF48/BaCe(1-x)MxO3-x/2, gdzie M = Nd, Sm i Dy wykazywały chemiczną stabilność po utlenianiu w 1073 K przez 150 godz. w powietrzu. Analizę reakcji wzajemnego oddziaływania warstw z podłożem przeprowadzono przy pomocy skaningowej mikroskopii elektronowej połączonej z dyspersją energii promieniowania rentgenowskiego. W oparciu o pomiary rezystancji elektrycznej próbek metodą spektroskopii impedancyjnej przedyskutowano wpływ domieszkowania elektrolitu stałego na właściwości fizykochemiczne badanych kompozytów i na tej podstawie określono ich przydatność do konstrukcji ogniwa paliwowego SOFC-H+.
EN
In order to develop fabrication technology of metallic interconnects based on stainless ferritic steels for protonic solid oxide fuel cells (SOFC-H+) the long-term compatibility of the interconnect/cathode/electrolyte system must be studied. Crofer 22 APU was used as the metallic interconnect, onto which a La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-d (LSCF48) cathode layer was screen-printed. In turn, another layer, consisting of a protonic solid electrolyte, was screen-printed on the LSCF48 cathode layer. In this research, barium cerate and strontium cerate based compounds doped with Nd, Sm, Dy, Yb and Y were used as the solid electrolytes. Only the Crofer 22 APU/LSCF48/BaCe(1-x)MxO3-x/2 (where: M = Nd, Sm i Dy) composites were found to be chemically stable after oxidation at 1073 K for 150 hrs in air. The analysis of the interaction between the oxide layers and the steel substrate was carried out using scanning electron microscopy combined with energy dispersion spectroscopy. The influence of solid electrolyte doping on the physicochemical properties of the system was discussed on the basis of electrical resistance measurements of the studied samples using impedance spectroscopy. From the results, the applicability of the composites for the construction of a SOFC-H+ fuel cell was determined.
PL
Skonstruowano potencjometryczny detektor chloru. Działanie detektora przetestowano w zakresie temperatur 200...350°C dla stężeń 0...100 ppm Cl₂ w powietrzu.
EN
Potentiometric chlorine gas detector was constructed. Performance of the detector was tested at temperature range 200...350°C and chlorine concentration range 0...100 ppm in air.
EN
The article presents the novel design of a ceramic high temperature solid oxide fuel cell (SOFC) in which the anode base structure provided with embedded fuel distribution channels and manifolds serves simultaneously as the anode current collector and the support of a cell. The anode base structure is inherently joined with two operating anode layers positioned on its both sides. The anode base structure and operating anodes are made of commercially available Ni/YSZ green tapes and further components of the cell (electrolyte and cathode layers) are performed by standard thick film processes. The proposed anode design is convenient for testing new ceramic compositions for the electrolytes and cathodes because only a few additional screen printed layers are needed to complete a couple of independent fuel cells ready for tests.
PL
Artykuł przedstawia nowatorski projekt wysokotemperaturowego tlenkowego ogniwa paliwowego SOFC, w którym bazowa struktura anody wyposażona w zagrzebane w niej kanały paliwowe i systemy rozprowadzające przykryta jest z dwóch stron anodami operacyjnymi, na które nakładane są kolejne elementy ogniwa. Bazowa struktura anody i anody operacyjne wykonane są folii ceramicznych Ni/YSZ, natomiast elektrolit i katoda nakładane są techniką sitodruku za pomocą odpowiednio pasty YSZ oraz pasty LSCF. Proponowana konstrukcja anody ogniwa SOFC jest wygodna do testowania nowych kompozycji ceramicznych przeznaczonych na elektrolity i katody ogniw paliwowych, ponieważ po nadruku tylko dwóch warstw na gotową strukturę anody otrzymuje się kompletne, podwójne ogniwo paliwowe gotowe do testów.
9
Content available remote Elektrolity stałe w układzie CeO2-Sm2O3-Nd2O3
PL
Jednofazowe proszki roztworów stałych w układzie CeO2-Sm2O3-Nd2O3 syntezowano metodą Pechiniego. Metodą dyfrakcji rentgenowskiej określono wielkości krystalitów d(hkl). Na podstawie tych pomiarów stwierdzono, że wielkości cząstek d(hkl) tych proszków wynoszą od ok. 17 do ok. 21 nm. Budowę morfologiczną otrzymanych proszków obserwowano pod transmisyjnym mikroskopem elektronowym. Wypraski sporządzone z otrzymanych proszków na bazie CeO2 zagęszczają się w temperaturze 1500 stopni Celsjusza na poziomie 95-97% gęstości względnej. Obserwacji mikrostruktury dokonano pod skaningowym mikroskopem elektronowym. Zastosowanie metody spektroskopii impedancyjnej pozwoliło na określenie zmian wielkości przewodności jonowej spieków roztworów stałych Ce0.8Sm0.2-xNdxO2. Na podstawie wykonanych pomiarów stwierdzono, że stopniowa zamiana kationów Sm (sup)3+ kationami Nd (sup)3+ w roztworze stałym Ce0.8Sm0.2-xNdxO2 prowadzi do poprawy przewodności jonowej w porównaniu do spieków Ce0.8M0.2O2, M = Sm, Gd. Materiał Ce0.8Sm0.1Nd0.1O2 wydaje się bardziej predysponowanym elektrolitem tlenkowym do pracy w stałotlenkowych ogniwach paliwowych o obniżonej temperaturze pracy (600-800 stopni Celsjusza).
EN
Monophase nanopowders of solid solutions in the CeO2-Sm2O3-Nd2O3 system were synthesized by the Pechini method. The X-ray diffraction method was used to determine the particle size d(hkl). Based upon this investigation, it was found that the size of crystallites ranges from 17 to 21 nm. The observation of morphology of obtained powders was performed by means of a transmission electron microscopy. The green bodies obtained from CeO2-based powders thicken to 95-97% of their relative density at 1500 degrees centigrade. Scanning electron microscopy was used to observe the microstructure of the CeO2-based samples. The changes of ionic conductivity in sintered samples of Ce0.8Sm0.2- xNdxO2 solid solutions were determined by employing AC impedance spectroscopy. Ionic conductivity measurements proved that gradual substitution of Sm (sup)3+ cations with Nd (sup)3+ with cations had led to improvement of ionic conductivity in comparison with Ce0.8M0.2O2, M = Sm, Gd sinters. Ce0.8Sm0.1Nd0.1O2 material seems to be more adequate for the role of a solid oxide electrolyte for application in solid oxide fuel cells (SOFC) operating in lowered working temperatures (600-800 degrees centigrade).
10
Content available remote BIMEVOX materials for application in SOFCS
EN
Presented work concerns BIMEVOX (bismuth metal vanadium oxide) based solid electrolytes doped with rare earth elements (lanthanum). Investigations of melting point and compositions of elaborated materials were performed with the DTA and X-ray measurements. For determination of conductivities, the impedance spectroscopy method was applied. The influence of the material composition (Bi4V2O11 doped with La), sintering time and gas atmosphere (air, reducing) on the conductivity was examined.
PL
Ogniwa paliwowe, w przeciwieństwie do tradycyjnych metod, wytwarzają elektryczność bez spalania paliwa i utleniacza. Pozwala to na uniknięcie emisji szkodliwych związków, m.in. tlenków azotu, węglowodorów oraz tlenków węgla (powodujących powstawanie dziury ozonowej). Ceramiczne ogniwa paliwowe, w których jako elektrolit stały stosuje się roztwór stały tlenku cyrkonu (IV) z tlenkiem itru (ZrO2 + 8% Y2O3), pracują w temperaturze 1000 stopni C. Jednak wysokie temperatury pracy ograniczają ich funkcjonalności, podnoszą koszty wytwarzania, a także ograniczają miniaturyzację. Obniżenie temperatury pracy tych urządzeń do 600 - 750 stopni C jest celem strategicznym tej technologii. W niniejszym artykule opisano badania nad innym typem elektrolitu stałego. Jako substancję bazową użyto TiO2. Różnorodne dodatki zastosowane do TiO2 mogą zmieniać w szerokim zakresie przewodnictwo tego związku, a co najważniejsze - mogą wpływać na zależność temperaturową tego półprzewodnika. Możliwość kontroli przebiegu krzywej przewodnościowo-temperaturowej może być kluczem do obniżenia temperatur pracy SOP.
EN
The fuel cell makes electric field without burn fuel and oxidizer. This reason we have no emissions of harmful gases e.g. nitrogen oxides, hydrocarbons and carbon oxide (this gases to contribute hole in ozone layer). Ceramic fuel cell working in very high temperature to order 1000 stopni C because them are built from solid electrolyte such as zirconium dioxide with 8% admixture diyttrium trioxide. The high temperature working limited their function, rise built cost them and minimize. Reduce temperature work of ceramic fuel cell to order (600 -750 stopni C) is the main target of this technology. In this paper are written research different solid electrolyte such as titanium dioxide. We can change conductivity of titanium dioxide by using different admixtures. Admixtures can changing conductivity of titanium dioxide in wide range and they have influence on curve conductivity vs. temperature titanium dioxide. If we could change curve conductivity vs. temperature titanium dioxide it will be way to fall work temperature of Solid Oxide Fuel Cell.
EN
In a solid oxide fuel cell (SOFC), the most often used solid electrolyte is yttria stabilized zirconia. Usually, SOFC of a tubular geometry operates at ca. 1000 °C. To decrease the temperature of the cell, it is necessary to reduce the thickness of electrolyte or replace yttrium-stabilized zirconium with an other electrolyte of a much higher ionic conductivity. A potential candidate for an electrolyte in intermediate temperature SOFC is gadolinia doped ceria. The largest energetic losses in a fuel cell of this type, apart of ohmic polarizations, are attributed to slow kinetics of the cathodic process. In this work, investigated oxygen electrode reaction for two various electrolytes: yttria stabilized zirconia and gadolinia doped ceria. The measurements were conducted using microelectrodes for which analysis of kinetic parameters of the electrode reaction is easier. Gold electrodes were applied in the experiments. Although Au is a good electrocatalyst for oxygen reduction, almost no research has been done for this metal so far. The performance of the electrode and results of impedance measurements have been presented and discussed.
EN
Presented work concerns BIMEVOX (Bismuth Metal Vanadium Oxide) based solid electrolytes doped with rare earth elements (lanthanum). Investigations of melting point and composition of elaborated materials were performed by use of DTA and X-ray measurements. For determination of conductivity the impedance spectroscopy (IS) method was applied. The influence of the material composition (Bi4V20n doped with La), sintering time and gas atmosphere (air, reducing) on the conductivity was determined.
EN
A study of the structure and electrical conductivity of Bi3Nb1-xYxO7-x is presented. X-ray diffraction confirms full solid solution formation in this system, with the adoption of a fluorite-type structure. Superlattice ordering of the anion sublattice is evident in neutron diffraction data, the nature of which varies with composition. At low values of x, long-range ordering is present, whereas above x = 0.4 only local ordering is observed. Arrhenius plots of the total electrical conductivity of all samples containing yttrium show two linear regions with different activation energies, with evidence for a phase transition between 450 and 680 °C.
16
Content available remote Solid-state electrochemical gas sensors
EN
Various types of solid-state electrochemical gas sensors are presented. The sensing mechanism and examples of potentiometric, amperometric and electrocatalytic sensors are described. The possibility of multi-gas detection in the case of amperometric and electrocatalytic sensors is characterized. The principle of operation of the wide-band oxygen sensor, combining the potentiometric and amperometric modes, is presented.
17
Content available remote Oxide-ion conductors for fuel cells
EN
The principal materials used in the construction of solid oxide fuel cells (SOFCs) are discussed. Some of the problems encountered with high temperature fuel cells (HT-SOFCs) might be overcome by lowering the operating temperature to 500-700 °C, through the development of suitable materials for intermediate temperature fuel cells IT-SOFCs. Candidate electrolyte materials are discussed, including cerium gallium oxide, lanthanum strontium gallium magnesium oxide, and electrolytes based on doped bismuth oxide. While high ionic conductivities can readily be achieved in these materials at intermediate temperatures, stability in reducing atmosphere is still a problem. This might be overcome by careful chemical design of electrolytes containing stabilising dopants. Two zirconia-doped bismuthate systems are discussed in this respect. In both cases, the obtained materials exhibit different structures - one is Bi3Nb1-xZrxO7-x/2 of the ?-Bi2O3 type, and the other, Bi4V2-2xZrxO11-x, has a layered structure of the Aurivillius type.
EN
Pure ceria and ceria-yttria solid solution powders with formula Ce1-xYxO2, where 0 < x < 0.30 were prepared by the coprecipitation-calcination method. The samples were sintered at 1250-1600 °C for 2 hours. The XRD method was used to determine cell parameters of the samples. Their electrical properties were investigated by ac impedance spectroscopy in the temperature range of 100-700 °C in air. It was found that the electrical conductivity, fracture toughness, and flexural strength of the samples increase with yttria concentration and reach a maximum for Ce0.85Y0.15O2. The obtained material seems to be a promising solid electrolyte for IT-SOFC.
EN
Preparation and properties of silicate gels solvated by organic solvents as electrolytes or electrode materials were summarised. A silicate matrix based on tetraalkoxysilane, trialkoxysilane modified with organic groups or a mixture of these two, modified by organic solvents or solutions is the principal komponent of all the systems studied. The material used as the electrolyte is filled with a salt solution in an organic polar solvent or in the case of hybrid organic-inorganic silicate matrix it is functionalised with tetraalkylammonium groups with a pure solvent. The electrodes are made of a composite material consisting of graphite particles, silicate matrix functionalised with methyl groups and filled with a pure or diluted redox liquid.
EN
The studies of the electrochemical redox reactions in solvated silica sol-gel glass were reviewed. The methodology of the experiments with emphasis on the direct preparation of the solid electrolyte and the application ultramicroelectrodes was described. Generally, the level of the electrochemical signal is not much below that observed in liquid electrolyte. The current depends on time elapsed after gelation, namely the longer time, the smaller current. The differences between electrochemical behaviour of the redox couples in monoliths and thin layers were described.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.