Abstrait

L'effet du co-dopage Ga3+ et Cu2+ sur la conductivité ionique de la céramique Ceria comme électrolyte solide pour IT-SOFC

 Monika Singh

Français L'étude actuelle attire l'attention sur l'effet de l'ajout de Ga3+ et Cu2+ sur la structure, la morphologie de surface et la conductivité ionique oxygène des céramiques de cérium dans la composition Ce0.8Ga0.2-xCuxO2-d pour le candidat prometteur comme matériau électrolyte solide dans les piles à combustible à oxyde solide fonctionnant dans une plage de températures intermédiaires (IT-SOFC). Des nanocéramiques ultrafines Ce0.8Ga0.2-xCuxO2-d (pour 0£x£0.2) ont été préparées via la méthode d'autocombustion au nitrate de glycine. L'identification de phase, la microstructure et la conductivité ionique de toutes les céramiques de cérium ont été observées par DRX sur poudre, SEM, TEM et des mesures d'analyse d'impédance ont été utilisées pour analyser l'identification de phase, la microstructure et la conductivité ionique de toutes les céramiques de cérium respectivement. Une structure de type fluorite cubique similaire à celle de l'oxyde de cérium ayant un groupe spatial Fm-3m a été confirmée par DRX sur poudre suivie d'une analyse structurelle de Rietveld pour tous les systèmes co-dopés. La densité de tous les échantillons a été trouvée supérieure à 85 % après frittage à 1300ºC pendant 4 heures. La présence de lacunes d'oxygène dans toutes les compositions a été révélée par spectres Raman. L'analyse thermique du changement de poids a été réalisée par TGA. Le coefficient de dilatation thermique des électrolytes développés correspond aux matériaux d'électrode couramment utilisés. La composition optimale Ce0.8Ga0.05Cu0.15O1.825 s'est avérée révéler la conductivité ionique maximale avec la plus faible énergie d'activation parmi toutes les céramiques de cérine co-dopées existantes. Ces caractéristiques en font une application potentielle dans l'IT-SOFC en tant que matériau d'électrolyte.