Manganity i kobaltyny strontowo-cerowe jako materiały katodowe ogniw elektrochemicznych

• Autorzy: Groger B.

Warianty tytułu

EN

Strontium cerium manganites and cobaltites as cathode materials for electrochemical cells

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Manganity i kobaltyny strontowo-cerowe o przewodności 185 i 300 Scm-1 otrzymane tradycyjną metodą reakcji w stanie stałym testowano jako materiały katodowe w tlenowych ogniwach stężeniowych. Katody w postaci grubych warstw naniesionych technologią sitodruku zostały wykonane w dwóch wersjach. W wersji pierwszej katody były warstwami manganitów z dodatkiem szkliw, a w wersji drugiej warstwami czystych manganitów lub kobaltynów. Poprzez wprowadzenie szkliw do warstw katodowych uzyskano zdecydowaną poprawę ich własności mechanicznych i adhezji do podłoża, ale jednocześnie wystąpił niekorzystny znaczący spadek przewodności i porowatości katod. Porowate warstwy katodowe z czystych manganitów lub kobaltynów o konduktywności 8-16 Scm-1 lub 58-80 Scm-1 otrzymano obniżając temperatury spiekania do odpowiednio 1050 lub 1000°C. Doświadczalne siły elektromotoryczne (SEM) ogniw z katodami Sr0,8 Ce0,2MnO3-δ i Sr0,9Ce0,1 CoO3-δ mierzone w przedziale temperatur 600 - 950°C posiadają dobrą zgodność z teoretycznymi wartościami SEM wyliczonymi z równania Nernsta.

EN

Strontium-cerium manganites and cobaltites with conductivities of 185 and 300 Scm[sup]-1 prepared by solid-state reaction were tested as cathode materials in oxygen concentration cells. Screen-printed cathode layers were made in two versions. In the first version the cathodes were manganite layers with addition of glasses and in the second version the layers consisted of pure manganites or cobaltites. Introduction of glasses into cathode thick films resulted in the improvement of their mechanical properties and adhesion to the substrate, but simultaneously caused a substantial, detrimental decrease of conductivity and porosity of cathode. Porous cathode layers of pure manganites or cobaltites were obtained at lower sintering temperatures - 1050 and 1000°C, respectively. Investigated electromotive forces (EMF) of cells with porous Sr0,8Ce0,2MnO3-δ and Sr0,9Ce0,1CoO3-δ. measured in temperature range 600 - 950°C are consistent with the theoretical values of EMF calculated from Nernst equation.

Słowa kluczowe

PL

ogniwo elektrochemiczne; materiał katodowy; manganity strontowo-cerowe; kobaltyny strontowo-cerowe

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych
• Czasopismo: Materiały Elektroniczne
• Rocznik: 2007
• Tom: T. 35, nr 3-4
• Strony: 47--62
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Groger B.

• Instytut Technologii Elektronowej, ul. Zabłocie 39, 30-701 Kraków,

Bibliografia

• [1] Imada M., Fujimori A., Tokura Y: Metal-insulator transitions. Rev. Mod. Phys., 70, (1998), 1039
• [2] Kajimoto R., Yoshizawa H., Tomioka Y, Tokura Y: Stripe-type charge ordering in the metallic A-type antiferromagnet Pr0,5Sr0,5MnO3 Phys. Rev. B, 66, (2002), 180402
• [3] Sun Y, Xu X., Zhang Y: Variable-range hopping of small polarons in mixed-valence manganites. J. Phys.:Condens. Matter., 12, (2000), 10475
• [4] Hashimoto S., Iwahara H: Study on the structural and electrical properties of Sr1-xCe-xMnO3-8 (x = 0.1, 0.3) perovskite oxide. Mater. Res. Bull., 35, (2000), 2253
• [5] Trofimenko N.E., Paulsen J., Ullmann H., Muller R.: Structure, oxygen stoichiometry and electrical conductivity in the system Sr-Ce-Co-O. Solid State Ionics, 100, (1997), 183
• [6] Mitberg E.B., Patrakeev M.V., Leonidov LA., Kozhevnikov V.L., Poeppelmeier K.R.: High-temperature electrical conductivity and thermopower in nonstoichiometric Lal-xSrxCoO3-δ (x = 0.6). Solid State Ionics, 130, (2000), 325
• [7] Shluger A.L., Stoneham A.M.: Small polarons in real crystals: concepts and problems. J. Phys. Condens.Matter., 5, (1993), 3049