![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
В настоящей работе рассмотрены различные подходы к модификации катодных материалов на основе Ln2CuO4, где Ln = La или Pr, связанные, в первую очередь, с изучением влияния изо- (La3+↔Pr3+) и гетеровалентного (La3+/Pr3+ ↔ Sr2+, Ce4+) замещения Ln-катиона на изменение структурных и электрохимических свойств сложных купратов. Твердофазным методом были синтезированы ряды твердых растворов следующего состава: La1.8-xPrxSr0.2CuO4 (0≤х≤0.4); La2-xPrxCuO4 (0≤х≤0.4); Pr2-xSrxCuO4 (0≤х≤1), и Pr2-xCexCuO4 (0≤х≤0.2), относящиеся к двум различным структурным типам (T и T’ соответственно). Фазовый состав и микроструктура полученных соединений были исследованы методами рентгеновской порошковой дифракции и сканирующей электронной микроскопии. Проводимость образцов была измерена четырехконтактым методом на постоянном токе в зависимости от температуры и парциального давления кислорода. Изучение электрокаталитической активности полученных купратов в реакции восстановления кислорода проводили методом импедансной спектроскопии в области рабочих температур ТОТЭ (500-900оС). Для этого были приготовлены симметричные электрохимические ячейки «электрод/электролит/электрод», где в качестве электролита был использован Ce0.9Gd0.1O1.95 (GDC), а электродами являлись материалы на основе купратов. Основные результаты представленного исследования включают комплексную характеризацию электропроводящих свойств купратов, а также исследование их термомеханической и химической совместимости с материалом твердого электролита GDC. Анализ зависимости поляризационного сопротивления от температуры и парциального давления кислорода позволил установить скорость-определяющие стадии реакции восстановления кислорода на границе электрод/электролит для различных типов электродных материалов. Исходя из полученных данных, определены наиболее перспективные материалы для их дальнейшего исследования в качестве катодных материалов ТОТЭ, а также выявлены факторы, обуславливающие наилучшие электрохимические характеристики рассматриваемых материалов.