Charakterystyka i modyfikacja właściwości granic międzyziarnowych dwutlenku ceru domieszkowanego gadolinem

• Autorzy: Zając, W. , Kurpaska, Ł. , Świerczek, K. , Molenda, J.

Warianty tytułu

EN

Characteristics and modiffiction of grain boundary properties of gadolinium doped cerium dioxide

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszym artykule omówiono wyniki badań nad wpływem dodatku jonów Cu(ll) na właściwości granic międzyziarnowych elektrolitu stałego o składzie Ce0,85Gd0,15O1,925. Serię materiałów zawierających 0,5; 1,0 i 2,0% mol. Cu(ll) otrzymano poprzez impregnację proszku Ce0.85Gd0.15O1.925 uzyskanego na drodze współstrącania. Przeprowadzono analizę wpływu Cu(ll) na spiekanie otrzymanych proszków oraz na przewodnictwo elektryczne wnętrza ziaren i granic międzyziarnowych. Uzyskane wyniki wskazują na pozytywny wpływ dodatku Cu(ll) w ilości < 2,0% mol. Przy takiej zawartości przeprowadzona modyfikacja jedynie nieznacznie wpływa na wnętrze ziaren, natomiast zaobserwowano spadek energii aktywacji jonowego przewodnictwa elektrycznego granic międzyziarnowych oraz towarzyszący mu wzrost wartości bezwzględnych przewodnictwa. Z punktu widzenia potencjalnego zastosowania w tlenkowych ogniwach paliwowych najkorzystniejsze właściwości uzyskano dla materiału modyfikowanego 0,5% mol. Cu(ll).

EN

This paper presents the effect of an incorporation of copper(ll) ions into grain boundaries of Ce0.85Gd0.15O1.925 solid electrolyte. Solid electrolyte was synthesized by coprecipitation method and Cu(ll) was incorporated via impregnation method. 0.5, 1.0 and 2.0% mol Cu containing samples were obtained. The effect of Cu(ll) on a sinterability and an ionic conductivity is discussed. Obtained results show beneficial effect of incorporation of less than 2.0% mol. Cu(ll). Only minor modification of a bulk of the electrolyte was observed in case of this amount of the dopant, however substantial decrease of an activation energy of the ionic conductivity for grain boundaries and, in the same time, increase of the ionic conductivity was observed. The best results were obtained for 0.5% mol. Cu(ll) modified electrolyte.

Słowa kluczowe

PL

preparatyka chemiczna proszków; elektrolit stały; granice międzyziarnowe; właściwości elektryczne; CeO2

EN

chemical preparation; solid electrolytes; grain boundaries; electrical properties; CeO2

• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2008
• Tom: T. 60, nr 4
• Strony: 234-238
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., wykr.

Twórcy

autor

Zając, W.

autor

Kurpaska, Ł.

autor

Świerczek, K.

autor

Molenda, J.

• Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki,

Bibliografia

• [I] Tomczyk R: Biuletyn Polskiego Stowarzyszenia Wodoru i Ogniw Paliwowych, 1 (2005) 12-24.
• [2] Molenda J., Świerczek K., Zając W., J. Power Sources, 173 (2007) 657-670.
• [3] Zając W., Molenda J., Solid State lonics, 179 (2008) 154-158.
• [4] Steele B.C.H.: Solid State lonics, 129 (2000) 95-110.
• [5] Zhang T.S., Ma J.,Cheng H., Chan S.H., Mat. Res. Buli., 41 (2006) 563-568.
• [6] Guo X., Sigle W., Maier J„ J. Am. Ceram. Soc, 86 (2003) 77-87.
• [7] Kleinlogel C, Gauckler L.J., Solid State lonics, 135 (2000) 567-573.
• [8] Zhang T.S., Kong L.B., Zeng Z.Q., Huang H.T., Hing P, Xia Z.T., Kilner J., J Solid State Electrochem., 7 (2003) 348-354.
• [9] Zhang T.S., Ma J., Kong L.B., Chan S.H., Hing P, Kilner JA, Solid State lonics, 167 (2004) 203-207.
• [10] Świerczek K., Zając W., Molenda J., Ceramika, 96 (2006) 581-590.
• [II] Inaba H., Tagawa H., Solid State lonics, 83 (1996) 1-16.