Synthesis and characterization of Ce1–(Gd1/5Sm1/5Er1/5Y1/5Bi1/5) O2– solid electrolyte for SOFCs

电解质 表征(材料科学) 材料科学 化学 化学工程 纳米技术 物理化学 电极 工程类
作者
Minzheng Zhu,Chang Du,Rui Zhou,Dong Li,Shiqi Wang,Changan Tian,Chao Chen
出处
期刊:Journal of Rare Earths [Elsevier]
被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.jre.2024.03.002
摘要

This study focuses on the impact of Gd3+, Sm3+, Er3+, Y3+, and Bi3+ multi-doping on the crystal structure, microscopic surface features, and ionic conductivity of cerium dioxide in the Ce1–x(Gd1/5Sm1/5Er1/5Y1/5Bi1/5)xO2–δ (GSEYB) system. This system holds promise as a solid electrolyte material for low and medium-temperature solid oxide fuel cells. The powders of Ce1–x(Gd1/5Sm1/5Er1/5Y1/5Bi1/5)xO2–δ (x = 0, 0.10, 0.15, 0.20, 0.25, 0.30) were synthesized using the solid-phase reaction method. The GSEYB electrolytes were comprehensively investigated for their phase structure, microstructure, oxygen vacancy concentration, and ionic conductivity using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and impedance spectroscopy. XRD diffraction patterns confirm a cubic fluorite-type structure with Fm3m space groups in all multi-doped systems. After sintering at 1400 °C for 10 h, the relative density of doped samples exceeds 96%. In terms of electrical properties, the Ce0.75Gd0.05Sm0.05Er0.05Y0.05Bi0.05O2–δ (x = 0.25) electrolyte exhibits the highest ionic conductivity (σt = 4.45 × 10−2 S/cm) and the lowest activation energy (Ea = 0.79 eV) at 800 °C. The coefficient of thermal expansion of the developed electrolyte aligns well with that of the commonly used electrode materials. This compatibility positions it as a highly promising candidate for utilization as an electrolyte material in solid oxide fuel cells (SOFCs).
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
打打应助xzz采纳,获得10
1秒前
隐形曼青应助mimiflying采纳,获得10
1秒前
welch发布了新的文献求助10
1秒前
阿欣完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
优雅的甜瓜给优雅的甜瓜的求助进行了留言
4秒前
蔡蔡完成签到,获得积分10
4秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
哭泣忆文完成签到,获得积分10
5秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
游侠客完成签到,获得积分10
6秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
Ajay完成签到,获得积分10
7秒前
米尼发布了新的文献求助10
7秒前
彭于晏应助himmer采纳,获得10
8秒前
记忆里的阳光完成签到,获得积分10
8秒前
Queenie发布了新的文献求助10
8秒前
CBY完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
9秒前
mimiflying完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
诸葛白完成签到,获得积分0
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
西西里柠檬完成签到,获得积分10
11秒前
周星星发布了新的文献求助10
11秒前
等我吃胖完成签到,获得积分10
11秒前
Mint完成签到,获得积分10
12秒前
丘比特应助Ajay采纳,获得10
12秒前
暴躁的惜筠完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
좌파는 어떻게 좌파가 됐나:한국 급진노동운동의 형성과 궤적 2500
Sustainability in Tides Chemistry 1500
TM 5-855-1(Fundamentals of protective design for conventional weapons) 1000
CLSI EP47 Evaluation of Reagent Carryover Effects on Test Results, 1st Edition 800
Cognitive linguistics critical concepts in linguistics 800
Threaded Harmony: A Sustainable Approach to Fashion 799
Livre et militantisme : La Cité éditeur 1958-1967 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3053115
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2710358
关于积分的说明 7421333
捐赠科研通 2354967
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1246568
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 606146
版权声明 595975