Исследование in situ электрохимической активности электродных материалов методами изотопного обмена кислорода и импедансной спектроскопии

Аннотация

Кинетика электродных процессов оказывает существенное влияние на эффектив-ность работы твердооксидных электрохимических устройств. В настоящей работе были получены первые результаты, связанные с изучением кинетики обмена кислорода в си-стеме «газообразный кислород – электрохимическая ячейка» методом изотопного обмена кислорода с уравновешиванием газовой фазы (ИО-УГФ). Обнаружено, что механизм об-мена кислорода газовой фазы с газовым электродом O2, Pt | YSZ электрохимической ячей-ки O2, Pt | YSZ | Pt, O2 принципиально отличается в зависимости от перенапряжения элек-трода. В настоящее время невозможно осуществить прямой учет стадии переноса заряда и влияния электронной подсистемы оксидов на кинетику взаимодействия кислорода газовой фазы с электродными материалами только при использовании метода изотопного обмена кислорода. Решение этой комплексной задачи возможно только с помощью совместного применения методов изотопного обмена кислорода с уравновешиванием газовой фазы (ИО-УГФ) и электрохимической импедансной спектроскопии (СЭИ).
Целью настоящей работы является исследование электрохимической активности электродных материалов O2, Pt | YSZ и O2, LSM–YSZ | YSZ in situ методами изотопного обмена кислорода и импедансной спектроскопии и определение закономерностей влияния электрического потенциала электрода на кинетику взаимодействия с газообразным кислородом в условиях наложения разности электрических потенциалов (ΔU = ±1.2 В) в диапазоне температур 600–800 ºС и давлений кислорода 0.3–2.0 кПа.