Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 11

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
EN
In this work, we developed the lanthanum strontium cobalt ferrite and it’s composite with yttrium iron cobaltite (mass ratio of 1:1) cathodes as a thin layer on Ce0.8Sm0.2O1.9 electrolyte. Two kinds of electrode pastes were prepared, with and without 6 mm polystyrene beads as an additional pore former. The performance of cathode materials was investigated by electrochemical impedance spectroscopy as a function of electrode morphology, oxygen partial pressure, potential, and temperature. The polarization resistance of the more porous electrodes was lower than those electrodes prepared without additional pore former in the whole potential range at 800°C, slightly lower at 700°C and 600°C. The addition of yttrium iron cobaltite decreased the performance of both types of cathodes. The lower polarization resistance of porous cathodes is due to the facilitated gas diffusion through their structure.
EN
Electrochemical measurements were performed with applied potential of –0.05 to ‒0.7 V at 700°C. An increase in absolute current was observed in chronoamperometric curves during long-term negative polarisation from ‒0.3 to ‒0.7 V for an Ag quasi-point electrode in Ag|E, E = Ba0.95Ca0.05Ce0.9Y0.1O3; Ce0.8Gd0.2O1.9, or Zr0.84Y0.16O1.9 systems. Decreases in ohmic resistance Rs and polarisation resistance Rp for Ag|Ba0.95Ca0.05Ce0.9Y0.1O3, Ce0.8Gd0.2O1.9, and Zr0.84Y0.16O1.9 systems were determined by means of electrochemical impedance spectroscopy in analogous conditions. Confocal or scanning electron microscopy observation confirmed the migration of silver particles onto ceramic electrolytes under long-term negative polarisation. A silver deposit was found near the site of direct contact of the Ag electrode with the surface of the Ba0.95Ca0.05Ce0.9Y0.1O3 electrolyte. An expansion of the reaction zone in the Ag|Ba0.95Ca0.05Ce0.9Y0.1O3 system is the main reason for the increase in absolute current values. A similar electrochemical response was found in the case of zirconia or ceria-based solid electrolytes with Ag quasi-point electrodes. The effect of the chemical composition and physicochemical properties of ceramic electrolytes and applied negative potential on electrochemical response in Au|Ba0.95Ca0.05Ce0.9Y0.1O3, Au|Ce0.8Gd0.2O1.9, and Au|Zr0.84Y0.16O1.9 systems was recorded. In the case of Au|Ba0.95Ca0.05Ce0.9Y0.1O3 system, during negative polarisation with an applied potential in the range from ‒0.05 to ‒0.3 V, a small increase in absolute current values was observed on the chronoamperometric curves. In the case of Au|Ba0.95Ca0.05Ce0.9Y0.1O3 system, decreases in ohmic resistance Rs and polarisation resistance Rp were noticed vs applied potential.
PL
Celem pracy była analiza możliwych zmian zachodzących pod wpływem długotrwałej polaryzacji katodowej na granicy faz Me|Ba0,95Ca0,05Ce0,9Y0,1O3, Me|Ce0,8Gd0,2O1,9, i Me|Zr0,84Y0,16O1,9, Me = Ag, Au.
3
Content available remote Supporting effect of silver on BSCF cathodes for SOFC
EN
Cathode materials for solid oxide fuel cells should show good catalytic activity in the oxygen reduction reaction (ORR), high electronic and ionic conductivities at relatively low temperature, and the thermal expansion coefficients (TECs) compatible with the electrolyte. Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3–δ (BSCF) shows one of the greatest catalytic activity in ORR which occurs on the overall surface of the electrode. Oxygen vacancies in BSCF permit to transport a significant amount of oxygen ions. Nevertheless, BSCF revealed its high TEC and low electrical conductivity. Some properties of the electrode can be improved by adding a second phase to the BSCF electrode. Silver shows the greatest electronic conductivity among metals; it is cheap and has excellent catalytic activity in the ORR. Moreover, the presence of Ag in the composite cathode increases the electronic conductivity of the cathode and reduces the area specific resistance (ASR). The goal of this work is to make comparison among properties of the BSCF cathode, the Ag cathode, the cathode with silver interlayer between BSCF and electrolyte (Ag|BSCF), and the Ag|BSCF cathode with the additional silver layer on the top of the cathode (Ag|BSCF|Ag). The cathodes were prepared on the Ce0.8Sm0.2O1.9 electrolyte disks and tested using scanning electron microscopy (SEM) and electrochemical impedance spectroscopy. SEM examinations of the obtained electrodes revealed consistent with the goal, well connected, porous 3D structures. The contact was significantly better in case of the composite electrodes. Equivalent electrical circuits were used for fitting impedance spectra. The circuits consisted of a resistor R0 and three (or two) resistors and capacitors parallel connected in pairs (Ri, Ci) and combined in series. The fitting errors were smaller than 0.7% in all cases. The m and α coefficients were received from Arrhenius plots of ASR and the fitting, and indicated that the charge transfer was the rate-determining step for the Ag|BSCF|Ag electrode, whereas for the BSCF and Ag|BSCF electrodes it was the oxygen ions transport through the BSCF. Activation energies of ASR for the BSCF, Ag, Ag|BSCF and Ag|BSCF|Ag cathodes were similar, yielding the values of 55.1 kJ∙mol-1, 47.7 kJ∙mol-1 , 47.7 kJ∙mol-1 and 37.9 kJ∙mol-1, respectively.
PL
Materiały katodowe stosowane w ogniwach paliwowych z elektrolitem ze stałego tlenku powinny charakteryzować się dobrą aktywnością katalityczną w reakcji redukcji tlenu (ang. oxygen reduction reaction, ORR), wysokim przewodnictwem elektronowym i jonowym w relatywnie niskich temperaturach, a także współczynnikiem rozszerzalności termicznej kompatybilnym z elektrolitem. Ba0,5Sr0,5Co0,8Fe0,2O3–δ (BSCF) jest jednym z najlepszych katalizatorów ORR. Wysokie przewodnictwo jonowe anionów tlenkowych BSCF zawdzięcza obecności dużej ilości wakancji tlenowych. Niemniej jednak BSCF charakteryzuje się wysokim współczynnikiem rozszerzalności termicznej oraz niskim przewodnictwem elektronowym. Tworzenie katod kompozytowych z domieszkowaniem odpowiednich materiałów może doprowadzić do polepszenia właściwości elektrody wykonanej z BSCF. Doskonałym materiałem do tworzenia kompozytów z BSCF jest srebro. Srebro jest nie tylko tanim materiałem o wysokiej aktywności katalitycznej w ORR, ale przede wszystkim charakteryzuje się najwyższym wśród metali przewodnictwem elektronowym. Zjawisko „płynięcia” srebra pod wpływem wysokich temperatur przyczynia się do polepszenia kontaktu między elektrodą a elektrolitem, co jest niezbędne do zwiększenia przewodnictwa elektronowego katody oraz obniżenia wartości oporu polaryzacyjnego. Celem niniejszej pracy jest porównanie jednoskładnikowych elektrod wykonanych z BSCF oraz srebra z elektrodą kompozytową Ag|BSCF, w której na warstwę srebra nałożono warstwę BSCF oraz z elektrodą Ag|BSCF|Ag z dodatkową warstwą srebra na powierzchni. Elektrody wykonano na elektrolicie w postaci dysku wykonanego z Ce0,8Sm0,2O1,9. Otrzymane kompozyty scharakteryzowano metodami skaningowej mikroskopii elektronowej i elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej. Zdjęcia z mikroskopu elektronowego potwierdziły otrzymanie porowatych, trójwymiarowych struktur. W celu dopasowania widm impedancyjnych zastosowano zastępcze obwody elektryczne, składające się z połączonych szeregowo rezystora R0 i trzech (lub dwóch) połączonych równolegle par rezystorów i kondensatorów (Ri, Ci). Błędy dopasowań w każdym przypadku nie przekraczały 0,7%. Wartości współczynników m oraz α, otrzymane z równania Arrheniusa oraz dopasowań, wskazują, że dla katody Ag|BSCF|Ag etap przenoszenia ładunku limituje szybkość reakcji, podczas gdy dla elektrod BSCF i Ag|BSCF etapem limitującym jest transport jonów tlenkowych poprzez BSCF. Energia aktywacji dla oporu polaryzacyjnego elektrod BSCF, Ag, Ag|BSCF i Ag|BSCF|Ag jest zbliżona i wynosi odpowiednio 55,1 kJ∙mol-1, 47,7 kJ∙mol-1 , 47,7 kJ∙mol-1 i 37,9 kJ∙mol-1.
EN
Composite cathodes contain Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-σ and La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-σ were tested in different configuration for achieving cathode of area specific resistance lower than Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-σ and La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-σ cathodes. Electrodes were screen printed on samaria-doped ceria electrolyte half-discs and tested in the three electrode setup by the electrochemical impedance spectroscopy. Microstructure was observed by scanning electron microscopy. The lowest area specific resistance 0.46 and 2.77 Ω cm-2 at 700 °C and 600 °C respectively revealed composite cathode contain Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-σ and La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-σ in 1:1 weight ratio. The area specific resistance of this cathode is characterized by the lowest activation energy among tested cathodes.
EN
Magnesium and its alloys play a very important role in the modern industry. Due to very low specific density, lowest of all structure metals, its role will also grow in the future. The most serious problem with the wide application of magnesium and its alloys in the technique is their strong susceptibility to corrosion. Many important scientific papers, presenting new information on the mechanism of the corrosion of magnesium and its alloys appeared in the literature during last few years. This article gives the review of the newest papers with the special attention to the electrochemical phenomena occurring during corrosion of magnesium and its alloys as well as electrochemical methods of the investigation of the corrosion of these materials.
PL
Magnez i jego stopy odgrywają i w przyszłości będą odgrywać ogromną rolę w technice. Wiąże się to, między innymi z tym, że jest to najlżejszy z metali mogących służyć jako materiały konstrukcyjne. Największym problemem, jaki napotyka szerokie stosowanie magnezu w technice jest jego duża podatność na korozję. W ostatnich latach ukazało się bardzo wiele istotnych artykułów naukowych, które rzucają nowe światło na mechanizm korozji magnezu i jego stopów. Niniejszy artykuł stanowi przegląd najnowszych prac ze szczególnym uwzględnieniem zjawisk elektrochemicznych zachodzących w trakcie korozji magnezu i jego stopów oraz elektrochemicznych metod badania korozji tych materiałów.
EN
nfluence of the short time external polarization of silver electrode contacted Ce0.8Sm0.2O1.9 electrolyte was studied. Silver is moving along the Ce0.8Sm0.2O1.9 surface during the -0.5 V cathodic polarization at 600°C. It caused both the increase of the electrode - electrolyte contact area and the triple phase boundary length but also decrease of electrolyte and polarization resistances. Deposit of silver oxide was found at the place where the electrode polarized at the potential of 0.5 V contacted the electrolyte and around. The decrease of electrolyte and polarization resistance was smaller but more stable in this case. Composite cathodes were obtained on Ce0.8Sm0.2O1.9 electrolyte with the double step sintering procedure. Silver introduced into a La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3 cathode improved a performance of a La0.6Sr0:4Co0.8Fe0.2O3|Ce0.8Sm0.2O1.9|Ni cell by 33%.
PL
Zbadano wpływ zewnętrznej polaryzacji na elektrodę srebrną w kontakcie z elektrolitem tlenkowym Ce0:8Sm0:2O1:9. W czasie polaryzacji katodowej przy potencjale elektrody równym -0.5 V w temperaturze 600 C srebro migruje po powierzchni elektrolitu. Powoduje to zarówno wzrost powierzchni kontaktu elektrody z elektrolitem jak i długości linii styku trzech faz. Powoduje to również spadek rezystancji elektrolitu oraz rezystancji polaryzacyjnej. W miejscu styku elektrody polaryzowanej potencjałem 0,5 V i elektrolitu oraz w jego pobliżu stwierdzono obecność tlenku srebra. Spadek rezystancji elektrolitu i rezystancji polaryzacyjnej był w tym przypadku mniejszy ale bardziej stabilny. Wykonano kompozytowe katody Ag/La0:6Sr0:4Co0:8Fe0:2O3 metodą dwustopniowego spiekania na podłożu elektrolitu Ce0:8Sm0:2O1:9. Wprowadzenie srebra do struktury katody La0:6Sr0:4Co0:8Fe0:2O3 podniosło moc ogniwa La0:6Sr0:4Co0:8Fe0:2O3jCe0:8Sm0:2O1:9/Ni o 33%.
EN
Composite cathodes for solid oxide fuel cells composed of metallic silver dispersed in ceramic (Ag-La0.8 Sr0.2 MnO3-σ ) matrix were prepared on the surface of solid electrolyte by two-step procedure. First the matrix of controlled porosity was created by sintering mixture of Ag-La0.8 Sr0.2 MnO3-σ powder with the organic polymer beads then the matrix was saturated with AgNO3 solution and sintered again. Such obtained cathodes showed higher electrical conductivity and lower charge transfer resistance in oxygen reduction reaction in comparison to pure ceramic cathodes.
PL
Na powierzchni elektrolitu stałego wytwarzano kompozytowe katody dla stałotlenkowych ogniw paliwowych zbudowane z metalicznego srebra rozproszonego w osnowie z Ag-La0.8 Sr0.2 MnO3-σ .Osnowę o kontrolowanej porowatości otrzymywano przez prażenie mieszaniny proszku Ag-La0.8 Sr0.2 MnO3-σ z kulkami z tworzywa organicznego. Porowatą osnowę nasycano roztworem AgNO3 i ponownie wyprażano. Tak otrzymane katody wykazywały wyższą przewodność elektryczną i niższą oporność aktywacyjną w reakcji redukcji tlenu w porównaniu z katodami z czystej ceramiki.
EN
Composite cathodes Ag-La0.6 Sr0.4 Co0.2 Fe0.8O3-σ were obtained by two different procedures. In the first procedure porous La0.6 Sr0.4 Co0.2 Fe0.8O3-σ (LSCF) matrix was prepared by sintering the LSCF paste, the matrix was then saturated with AgNO3 solution and sintered again. Introduced silver crystalized in the form of 10 nm crystallites in the whole LSCF matrix. In the second procedure the paste of silver powder was deposited on the surface of electrolyte and dried. The layer of silver paste was then covered by a layer of the LSCF paste and sintered at 850°C. The following cells were tested: H2|Ni-Ce0.8Gd0.2O1.9|Ce0.8Sm0.2O1.9LSCF|O2, H2|Ni-Ce0.8Gd0.2 O1.9|Ce0.8 Sm0.2 O1.9 |LSCF-Ag|O2 and H2 |Ni-Ce0.8Gd0.2O1.9|Ce0.8Sm0.2O1.9|Ag|LSCF|O2. Introduction of silver interlayer between cathode and electrolyte increased output power by 18-28% whereas introduction of metallic silver into porous LSCF caused increase in power by 14-18%.
PL
Kompozytowe katody Ag-La0.6 Sr0.4 Co0.2 Fe0.8O3-σ wykonano dwoma sposobami. W pierwszej metodzie otrzymano poro- watą matrycę La0.6 Sr0.4 Co0.2 Fe0.8O3-σ (LSCF) poprzez wyprażenie pasty LSCF, następnie nasączono ją roztworem AgNO3 i ponownie wyprażono. Wprowadzone srebro wykrystalizowało w postaci 10 nm krystalitów w matrycy LSCF. W drugiej metodzie na powierzchni elektrolitu położono pastę srebrną a po wysuszeniu pastę LSCF i wyprażono w 850°C. Testowano następujące ogniwa H2|Ni-Ce0.8Gdo.2O1.9|Ce0.8Sm0.2O1.9LSCF|O2, H2|Ni-Ce0.8Gd0.2 O1.9|Ce0.8 Sm0.2 O1.9 |LSCF-Ag|O2 and H2 |Ni-Ce0.8Gd0.2O1.9|Ce0.8Sm0.2O1.9|Ag|LSCF|O2. Wprowadzenie warstwy srebra pomiędzy katodę a elektrolit podniosło moc ogniwa o 18-28% podczas gdy wprowadzenie srebra do porowatego LSCF spowodowało wzrost mocy o 14-18%.
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 Ionic conductivity of the CeO2-Gd2O3-SrO system
EN
The Pechini method was used to synthesize nanopowders of CeO2-based solid solutions with the formula Ce0.8-xGd0.2SrxO2- for 0
PL
Jednofazowe proszki roztworów stałych Ce0:8-xGd0:2SrxO2- dla 0
11
Content available remote High temperature oxide electrolytes for electrochemical devices application
EN
A coprecipitation–calcination method was used to synthesise powders of 25 mol% Y2O3 in ZrO2 (25YSZ) or 12.5 mol% Y2O3 - 12.5 mol% Yb2O3 in ZrO2 (12.5Yb12.5YSZ) solid solutions. The pellets were cold isostatically pressed and then sintered for 2 h at 1500oC. The corrosion resistance of 25YSZ, 12.5Yb12.5YSZ solid solutions, and CaZrO3-based samples against molten metals, i.e., copper, nickel or iron, were also examined. Based upon this investigation, it is evident that stability of both zirconia with 25 mol% Y2O3 in solid solution and the calcium zirconate containing 48 % CaO material is limited in molten iron. Electrical conductivity measurements were performed by dc four probe and ac impedance spectroscopy methods in the temperature range of 200-1000oC. The highest value of ionic conductivity was found for the sintered samples of 12.5 mol% Y2O3 - 12.5 mol% Yb2O3 in ZrO2. These results indicate that partial substitution of Yb2O3 for Y2O3 in the 25YSZ solid solution leads to an increase of electrical conductivity compared to the solid solution of 25 mol%Y2O3 in ZrO2. It was also found that ionic oxide transference numbers (tion) of 25YSZ and 12.5Yb12.5YSZ solid solutions were close to 1, what indicated on pure oxide ionic conduction in the materials prepared. Test results are also reported for 25YSZ and 12.5Yb12.5YSZ applied as electrolytes in electrochemical oxygen gas sensors as well as in solid oxide cells, involving NiLa2O4 or NiAl2O4. In this way, the Gibbs free energy of formation of NiLa2O4 or NiAl2O4 in the temperature range 800-1000oC was determined. These materials seem to be promising solid oxide electrolytes for electrochemical oxygen probes, and solid oxide galvanic cells designed to study thermodynamic properties of materials important for SOFC technology and other areas of energy industry.
PL
Metodę współstrącania-kalcynacji wykorzystano do syntezy proszków roztworów stałych o składach 25 % mol. Y2O3 w ZrO2 (25YSZ) i 12.5 mol% Y2O3 - 12.5 mol% Yb2O3 w ZrO2 (12.5Yb12.5YSZ) Pastylki, które wcześniej sprasowano izostatycznie, spiekano w temperaturze 1500oC w czasie 2 h. Zbadano odporność korozyjną spieków roztworów stałych 25YSZ, 12.5Yb12.5YSZ, a także elektrolitów zawierających CaZrO3 w środowisku ciekłych metali, takich jak miedź, nikiel i żelazo. Na podstawie tych badań stwierdzono, że stabilność spieków roztworów stałych 25 mol% Y2O3 w ZrO2 (25YSZ) oraz CaZrO3 (48 % mol CaO) jest ograniczona w ciekłym żelazie. Przewodnictwo elektryczne otrzymanych próbek zmierzono metodą 4-elektrodową stałoprądową oraz metodą spektroskopii impedancyjnej w temperaturach 200-1000oC. Spiek roztworu stałego zawierającego 12.5 % mol. Y2O3 - 12.5 % mol. Yb2O3 w ZrO2, charakteryzuje się najwyższymi wartościami przewodnictwa jonowego. Wyniki tych badań wskazują, że częściowe podstawienie tlenku itru(III) tlenkiem iterbu(III) w roztworze stałym 25 % mol Y2O3 w ZrO2 prowadzi do podwyższenia jego przewodności elektrycznej. Wyznaczone wartości liczby przenoszenia jonów tlenkowych (tjon) dla spieków roztworów stałych 25YSZ i 12.5Yb12.5YSZ są bliskie jedności co wskazuje, że otrzymane materiały są praktycznie czystymi przewodnikami jonów tlenkowych. Materiały te przetestowano jako elektrolity tlenkowe do budowy elektrochemicznego sensora tlenu i ogniw galwanicznych przeznaczonych do badań właściwości termodynamicznych materiałów tlenkowych NiLa2O4 i NiAl2O4. W ten sposób wyznaczono wartości entalpii swobodnej ΔG dla tych materiałów w temperaturach 800-1000oC. Badane roztwory stałe 25 % mol Y2O3 w ZrO2 oraz 12.5 % mol Y2O3 - 12.5 % mol Yb2O3 w ZrO2 wydają się być obiecującymi elektrolitami tlenkowymi do budowy elektrochemicznego sensora tlenu oraz ogniw galwanicznych przeznaczonych do badania właściwości termodynamicznych materiałów tlenkowych ważnych dla technologii stałotlenkowych ogniw paliwowych i innych dziedzin energetyki.
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.