Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl

Ograniczanie wyników

1 Kompozyty

1 2009

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: protonic conductor

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Kompozytowe przewodniki jonowe lub jonowo-elektronowe zawierające CeO2 lub ZrO2 dla energetyki wodorowej

100%

Dudek M. , Rapacz-Kmita A.

tom R. 9, nr 2

101-106

Dokonano analizy właściwości elektrycznych, elektrochemicznych i mechanicznych kompozytowych elektrolitów tlenkowych, a także membran o mieszanym (jonowo-elektronowym) przewodnictwie elektrycznym pod kątem poprawy parametrów pracy stałotlenkowych ogniw paliwowych (SOFC) czy reaktorów do wytwarzania gazu syntezowego w porównaniu do tworzyw jednofazowych. Dodatek wtrąceń Al2O3 do osnowy przewodnika jonowego 8% mol Y2O3 w ZrO2 (8YSZ) powoduje niewielki wzrost przewodnictwa jonowego tego materiału w temperaturach 500-800°C, a także prowadzi do polepszenia właściwości mechanicznych. Znaczny wzrost odporności na kruche pękanie zanotowano dla kompozytowych spieków 8YSZ zawierających wtrącenia Nd2Ti2O7. Poprawa właściwości mechanicznych elektrolitu 8YSZ jest cechą korzystną w aspekcie zastosowania go jako elementu konstrukcyjnego do budowy większości urządzeń elektrochemicznych. Wzrost składowej przewodnictwa elektronowego w elektrolitach cerowych przy niskich prężnościach tlenu prowadzi do spadku efektywności pracy ogniw SOFC. Projektowanie gradientowych elektrolitów tlenkowych Ce0,8Sm0,2O2-Bi0,8Eb0,2O2 lub hybrydowych zbudowanych z przewodnika protonowego BaCe0,8Y0,2O3 i przewodnika jonów tlenu, np. Ce0,8M0,2O2, M = Sm, Gd, powoduje poprawę stabilności tych materiałów w redukujących atmosferach gazowych. Stałotlenkowe ogniwa paliwowe (SOFC) z tymi elektrolitami posiadają znacznie lepsze parametry pracy niż te same ogniwa, lecz zawierające tylko elektrolit cerowy. Kompozytowe ceramiczne membrany o jonowo-elektronowym przewodnictwie w układzie Ce0,8Sm0,2O2-La0,8Sr0,2CrO3 czy Ce0,8Sm0,2O2-CoFe2O4 wydają się być perspektywicznymi tworzywami do konstrukcji reaktorów chemicznych przeznaczonych do wytwarzania gazu syntezowego. Podstawowymi zaletami tych kompozytów oprócz zdolności do transportu strumienia tlenu są także stabilność chemiczna i termiczna podczas długotrwałej pracy w warunkach znacznego gradientu ciśnień tlenu.

This work is focused on the comparative analysis of electrical, electrochemical and mechanical properties of composite ceramic oxide electrolytes or composite mixed (ionic-electronic) oxide membranes providing a brief overview of the materials having better performance than monophase ones in solid oxide fuel cells or electrochemical reactors for syngas production. Introduction of Al2O3 inclusions into 8% mol Y2O3 in ZrO2 (8YSZ) matrix, caused small improvement of ionic conductivity in the temperature range 500-800°C and also lead to improvement of mechanical properties compared to pure 8YSZ. The Nd2Ti2O7 secondary phase was also able to coexist with 8YSZ matrix and the fracture toughness KIc of 8YSZ ceramics was also significantly improved by Nd2Ti2O7 addition. The improvement of mechanical properties of 8YSZ electrolyte is a important feature for application of this material in electrochemical devices. The increase of electronic conductivity in ceria-based electrolytes in low oxygen partial pressure caused the decrease of solid oxide fuel cell performance. On the other hand composite layered ceramics involving Ce0.8Sm0.2O2/Bi0.8Eb0.2O2 or Ce0.9Gd0.1O2/BaCe0.8Y0.2O3/Ce0.9Gd0.1O1.95 system exhibited better electrolytic stability in gas atmospheres with low oxygen partial pressure at the temperatures 600-800°C. These materials are successfully tested as electrolytes in solid oxide fuel cells. The gradient ceramic oxide electrolytes seems to overcome the limitation of applying them as solid electrolytes in solid oxide fuel cells for long time per-formance. The design of gradient solid oxide electrolytes in the Ce0.8Sm0.2O2-Bi0.8Eb0.2O2 system or hybrid composite electrolytes involving BaCe0.8Y0.2O3 as a proton ionic conductor and Ce0.8M0.2O2, M = Sm, Gd as a oxygen ionic conductor caused the improvement of chemical stability of this material in reducing gas atmospheres. The solid oxide fuel cells involving such composite electrolytes have a much better parameters of performance than the same solid oxide fuel cell involving only ceriabased electrolytes. The dense composite ceramic membrane made of mixed oxygen ion and electron conducting oxides Ce0.8Sm0.2O2La0.8Sr0.2CrO3 or Ce0.8Sm0.2O2-CoFe2O4 seem to be perspective materials for electrochemical reactors for partial methane oxidation (POM). The main advantages of such composites are only considerable amounts of oxygen permeation flux but also chemical and thermal stability in long-term performance in reactor conditions.