Structural and ionic conduction study of Sm–Pr co-doped ceria electrolyte materials for LT-SOFC applications

材料科学 电解质 X射线光电子能谱 离子键合 离子电导率 介电谱 分析化学(期刊) 固体氧化物燃料电池 电导率 化学工程 晶格常数 离子半径 扫描电子显微镜 离子 物理化学 复合材料 电化学 衍射 电极 化学 有机化学 色谱法 工程类 物理 光学
作者
H. Zain-Ul Abideen,Asghari Maqsood
出处
期刊:Ceramics International [Elsevier BV]
卷期号:50 (12): 21964-21977 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.ceramint.2024.03.310
摘要

Samarium praseodymium (Sm–Pr) co-doped ceria was synthesized by the co-precipitation technique as an electrolyte for low-temperature solid oxide fuel cell (LT-SOFC) applications. The structural, morphological, compositional, and electrical characterization of the synthesized samples were evaluated via x-ray diffraction (XRD), x-ray photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive x-ray spectroscopy (EDX) and impedance spectroscopy. The generation of a single-phase fluorite structure of co-doped ceria without any secondary phases has been verified by XRD analysis, exhibiting the successful incorporation of Sm and Pr ions into the ceria lattice. Vegard's law is utilized for Pr redox behavior explaining the variation in lattice constant values. SEM pictures show that the co-doped ceria powder has a homogeneous and well-dispersed microstructure, and has enhanced particle size. The impedance spectroscopy results indicate that Sm–Pr co-doped ceria has much higher ionic conductivity than single-doped ceria. The highest amount of ionic conductivity (σionic) for the composition Ce0.80Sm0.10Pr0.10O2−δ recorded as 2.12×10−2S/cm at 500°C, and 6.19×10−2S/cm at 750°C with the lowest activation energy Ea=0.48eV, which has been not reported earlier. Sm and Pr are chosen as dopants because of their capacity to generate oxygen vacancies and improve ceria's ionic conductivity. This study contributes to the enhancement in the ionic conductivity of co-doped ceria by co-precipitation technique and the temperature-dependent frequency exponent factor "s" is also explored to comprehend the conduction mechanism of the prepared samples.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
cccr02完成签到 ,获得积分10
刚刚
3秒前
Lucas应助眼睛大天思采纳,获得10
3秒前
6秒前
6秒前
赫灵竹完成签到,获得积分10
7秒前
daker发布了新的文献求助30
9秒前
快乐藏花完成签到,获得积分10
11秒前
归尘发布了新的文献求助30
11秒前
夏侯幻梦发布了新的文献求助10
11秒前
万能图书馆应助三岁半采纳,获得10
14秒前
一叶知秋完成签到,获得积分10
14秒前
亲情之友发布了新的文献求助20
16秒前
zhouleiwang完成签到,获得积分10
18秒前
20秒前
小脚丫完成签到 ,获得积分10
21秒前
自由香魔发布了新的文献求助10
23秒前
BK2008完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
27秒前
小洋人发布了新的文献求助10
28秒前
喝前姚一摇关注了科研通微信公众号
28秒前
自由香魔完成签到,获得积分10
29秒前
糯米糍发布了新的文献求助10
33秒前
40秒前
孤独振家完成签到,获得积分20
41秒前
糯米糍完成签到,获得积分10
42秒前
gu发布了新的文献求助10
45秒前
自觉远山完成签到 ,获得积分10
48秒前
50秒前
50秒前
果ghj完成签到,获得积分10
53秒前
ding应助佟韩采纳,获得10
53秒前
好想夏天发布了新的文献求助10
56秒前
果ghj发布了新的文献求助10
57秒前
张世奇发布了新的文献求助10
59秒前
1分钟前
1分钟前
阿东c完成签到 ,获得积分10
1分钟前
天天快乐应助玄音采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Ophthalmic Equipment Market 1500
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
いちばんやさしい生化学 500
Genre and Graduate-Level Research Writing 500
The First Nuclear Era: The Life and Times of a Technological Fixer 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3673458
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3229111
关于积分的说明 9784159
捐赠科研通 2939678
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1611198
邀请新用户注册赠送积分活动 760859
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 736290