Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Własności elektryczne elektrolitu stałego Ba(Ce0,95Ti0,05)0,8Y0,2O3

Dziubaniuk M., Wyrwa J., Rękas M., Kubiak W.

Materiały Ceramiczne

|

2016

|

T. 68, nr 2

140--144

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.

2

Electrical properties of acceptor-doped BaCeO3

Pasierb P., Wyrwa J., Rękas M.

Materiały Ceramiczne

|

2010

|

T. 62, nr 3

311-315

EN

Barium cerate exhibits high protonic conductivity in gas atmospheres containing water vapour, especially when modified with a trivalent dopant such as Y, Gd, Yb, Nd, Sm or Dy. Such materials can be used as solid electrolytes in intermediate temperature solid oxide fuel cells. In the present work, the influence of Y and Gd dopants on the electrical properties of BaCeO3 was investigated using the Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) technique. Oxygen nonstoichiometry and valence of cerium were studied with the analytical iodometric method. Samples were prepared in solid-state reactions. It was found that the electrical properties depend on the preparation method. Doping with an acceptor, in this case Y or Gd, leads to substantial changes to both bulk and grain boundary electrical conductivity in comparison with undoped materials.

PL

Cerany baru wykazują wysokie przewodnictwo protonowe w atmosferach gazowych zawierających parę wodną szczególnie wtedy, gdy zostały zmodyfikowane trójwartościowymi domieszkami Y, Gd, Yb, Nd, Sm lub Dy. Takie materiały mogą być wykorzystywane jako elektrolity stałe w komórkach paliwowych stałotlenkowych do pracy w temperaturach pośrednich. W prezentowanej pracy zbadano wpływ domieszek Y i Gd na właściwości elektryczne BaCeO3 przy wykorzystaniu elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS). Za pomocą analitycznej metody miareczkowania jodometrycznego oznaczono niestechiometrię tlenową i wartościowość ceru. Próbki przygotowano wykorzystując reakcje zachodzące w stanie stałym. Stwierdzono, że właściwości elektryczne zależą od metody preparatyki. Domieszkowanie akceptorem, w tym przypadku Y lub Gd, prowadzi do znacznych zmian przewodnictwa elektrycznego, zarówno objętościowego jaki i po granicach, w porównaniu z materiałami niedomieszkowanymi.

3

BaCe(Ti,Y)O3 – ceramic protonic conductors for hydrogen purification

Osiadły M., Pasierb P., Komornicki S.

Materiały Ceramiczne

|

2010

|

T. 62, nr 3

316-321

EN

The aim of this work was to construct the model of electrochemical hydrogen pump and to determine its performance. The influence of titanium and yttrium on physicochemical properties of BaCeO3 material selected for pump construction was investigated. X-ray diffraction (XRD), differential thermal analysis and termogravimetry (DTA, TG), scanning electron microscopy (SEM) and DC electrical measurements were used as experimental techniques. It was found the introduction of titanium caused an improvement of corrosion resistance against CO2 and better sinterability [1]. On the other hand, doping by Ti decreased the total and ionic conductivities of the material. Doping by yttrium caused the opposite effect; the increase of electrical conductivity was observed. Basing on the obtained results the optimal composition of the material was selected from the point of view of the construction of electrochemical membrane for hydrogen purification.

PL

Celem pracy było zbudowanie modelu elektrochemicznej pompy wodoru i oznaczenie jej osiągów. Zbadano wpływ tytanu i itru na właściwości fizykochemiczne materiału BaCeO3, wybranego do budowy pompy. Jako techniki eksperymentalne wybrano dyfrakcję promieniowania rentgenowskiego (XRD), termiczną analizę różnicową i termograwimetrię (DTA, TG), skaningową mikroskopię elektronową (SEM) i stałoprądowe pomiary elektryczne. Stwierdzono, że wprowadzenie tytanu spowodowało poprawę odporności na korozję CO2 i lepszą spiekalność [1]. Z drugiej strony, domieszkowanie Ti zmniejszyło przewodność całkowitą i jonową materiału. Domieszkowanie itrem spowodowało efekt przeciwny - zaobserwowano wzrost przewodności elektrycznej. Opierając się na uzyskanych wynikach wybrano optymalny skład materiału z punktu widzenia zbudowania elektrochemicznej membrany do oczyszczania wodoru.

4

Elektrochemiczne pompy i separatory wodoru

Pasierb P., Rękas M.

Materiały Ceramiczne

|

2009

|

T. 61, nr 3

159-172

PL

W pracy dokonano krótkiego przeglądu metod oczyszczania wodoru, ze szczególnym uwzględnieniem elektrochemicznych pomp i separatorów wodoru. Podano zasadę ich działania, sformułowano podstawowe kryteria służące doborowi stosownych materiałów do ich konstrukcji. W części doświadczalnej przedstawiono wyniki badań wybranych właściwości proszków i spieków ceranu baru domieszkowanego itrem oraz o niestechiometrii w podsieci kationowej. Porównano strukturę, mikrostrukturę i odporność chemiczną na działanie CO2 materiałów otrzymanych dwiema metodami: metodą standardową z wykorzystaniem stałych substratów oraz metodą "sol-gel" (tzw. metoda Pechiniego). Przedstawiono także przykładowy wynik wyznaczania charakterystyki pompowania wodoru, wskazujący na możliwość praktycznego zastosowania wysokotemperaturowych przewodników protonowych do konstrukcji pomp lub membran do separacji wodoru.

EN

In this work different methods of hydrogen purification were presented and discussed. Special emphasis was given to electrochemical hydrogen pumps and membranes. The general principle of operation of such devices was presented, the basic criteria for materials selection were formulated. The experimental part shows the results of structural, microstructural and chemical stability against CO2 investigations done on BaCeO3 samples modified by yttrium dopant or by the change of Ba/Ce cationic ratio. Two methods were used for the powders preparation: standard procedure, where solid-state reagents were used and "sol-gel" wet method (Pechini process). The example results, concerning the pumping efficiency, were also presented, demonstrating the possibility of application of high-temperature protonic conductors for the construction of pump or membrane for hydrogen purification.