Composite La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3/Ag cathode for SoFCs with Ce0.8Sm0.2O1.9 electrolyte

• Autorzy: Mosiałek M. , Dudek M. , Wojewoda-Budka J.

Warianty tytułu

PL

Kompozytowa katoda La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3/Ag do stało-tlenkowych ogniw paliwowych z elektrolitem Ce0.8Sm0.2O1.9

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

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%.

Słowa kluczowe

EN

SOFC; cathode; LSCF; silver; SDC

PL

SOFC; katoda; LSCF; srebro; SDC

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 58, iss. 1
• Strony: 275--281
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Mosiałek M.

autor

Dudek M.

autor

Wojewoda-Budka J.

• Institute of Catalysis and Surface Chemistry Pas, 30-239 Cracow, Poland

Bibliografia

• [1] R. Baker, J. Guindet, M. Kleitz, J. Electrochem. Soc. 144, 2427 (1997).
• [2] R. Jimenez, T. Kloidt, M. Kleitz, J. Electrochem. Soc 144, 582 (1997).
• [3] P. S. Ho, H. B. Huntington, Journal of Physics and Chemistry of Solids 27, 1319 (1966).
• [4] M. Mosiałek, E. Bielańska, R. P. Socha, M. Dudek, G. Mordarski, P. Nowak, J. Barbasz, A. Rapacz-Kmita, Solid State Ionics 225, 755 (2012).
• [5] A. Jaiswal, E. Wachsman, Solid State Ionics, 177, 677 (2006).
• [6] M. Camaratta, E. Wachsman, Solid State Ionics 178, 1242 (2007).
• [7] M. Camaratta, E. Wachsman, Solid State Ionics 178, 1411 (2007).
• [8] C. Xia, Y. Zhang, M. Liu, Appl. Phys. Lett 82, 901 (2003).
• [9] K. Sasaki, K. Hosoda, T. N. Lan, K. Yasumoto, S. Wang, M. Dokiya, Solid State Ionics 174, 97 (2004).
• [10] V. Haanappel, D. Rutenbeck, A. Mai, S. Uhlenbruck, D. Sebold, H. Wesemeyer, B. Röwekamp, C. Tropartz, F. Tietz, J. Power Sources 130, 119 (2004).
• [11] S. Uhlenbruck, F. Tietz, V. Haanappel, D. Sebold, H.-P. Buchkremer, S. Detlev, J. Solid State Electrochem. 8, 923 (2004).
• [12] W. Zhou, R. Ran, Z. P. Shao, R. Cai, W. Q. Jin, N. P. Xu, J. Ahn, Electrochim. Acta 53, 4370 (2008).
• [13] Z. Gao, Z. Mao, J. Huang, R. Gao, C. Wang, Z. Liu, Mater. Chem. Phys. 108, 290 (2008).
• [14] S. P. Simner, M. D. Anderson, J. E. Coleman, J. W. Stevenson, J. Power Sources 161, 115 (2006).
• [15] Y. Sakito, A. Hirano, N. Imanishi, Y. Takeda, O. Yamamoto, Y. Liu, J. Power Sources 182, 476 (2008).
• [16] K. Murata, A. Hirano, N. Imanishi, Y. Takeda, ECS Transactions 25, 2413 (2009).
• [17] M. Dudek, M. Mosiałek, G. Mordarski, R. P. Socha, A. Rapacz-Kmita, Archives of Metallurgy 56, 1249 (2011).
• [18] Q. Li, L.-P. Sun, L.-H. Huo, H. Zhao, J.-C. Grenier, J. Power Sources 196, 1712 (2011).
• [19] S. Huang, Z. Zong, C. Peng, J. Power Sources 173, 415 (2007).
• [20] S. B. Adler, J. Electrochem. Soc. 143, (1996).
• [21] V. Dusastre, J. A. Kilner, Solid State Ionics 126, 163 (1999).
• [22] J. W. Fergus, J. Power Sources 189, 30 (2006).
• [23] S. Pinol, M. Morale, F. Espirell, J. Power Sources 169, 2 (2007).
• [24] M. Dudek, A. Rapacz-Kmita, M. Mroczkowska, M. Mosiałek, G. Mordarski, Electrochim. Acta 55, 4387 (2010).
• [25] S. P. Jiang, J. G. Love, J. P. Zhang, M. Hoang, Y. Ramprakash, A. E. Hughes, S.P.S. Badwal, Solid State Ionics 121, 1 (1999).
• [26] J. Nielsen, T. Jacobsen, Solid State Ionics 178, 1001 (2007).
• [27] J. Nielsen, T. Jacobsen, Solid State Ionics 178, 1769 (2008).
• [28] M. Dudek, Journal of the European Ceramic Society 28, 965 (2008).