Кристаллическая структура и физико-химические свойства сложнооксидных фаз Nd1.6Ca0.4Ni1-yCuyO4+δ
Аннотация
Оптимизация функциональных свойств Ln2-хMхNiO4+δ достигается замещением части ионов в позициях Ln-подрешетки (Ln = La, Nd, Pr) на катионы щелочноземельных металлов (M = Ca, Sr, Ba), что приводит к увеличению концентрации электронных дырок и,
как следствие, к увеличению общей проводимости материала [15]. Анализ литературы показывает, что среди допированных фаз Ln2-хMхNiO4+δ наиболее высокие значения общей проводимости показывают Ca-допированные никелаты Ln2-хCaхNiO4+δ [14, 16-18]. С другой стороны, известно, что замещение ионов Ln на ионы щелочноземельных металлов снижает ионную проводимость и спекаемость материала. Необходимо отметить, что недостатком сложных оксидов Ln2-хMхNiO4+δ является их химическое взаимодействие с материалами, традиционно используемыми в качестве электролитов ТОТЭ. Появление слоев взаимодействия между катодом и электролитом
может привести к разрушению электрода и снижению эффективности ТОТЭ. Ранее показано, что в ряду Ln2NiO4+δ (Ln = La, Nd, Pr) самый низкий уровень взаимодействия с электролитами Ce0.9Gd0.1O1.95 и YS отмечен для Ln = Nd. Все выше сказанное определяет актуальность исследований по поиску частично замещенных на переходные металлы в Ni-позиции оксидов Nd2-xCaxNiO4+δ. и обосновывает проведенное в настоящей работе комплексное изучение кристаллической структуры, физико-химических свойств и электрохимического поведения сложнооксидных
материалов Nd1.6Cа0.4Ni1-yCuyO4+δ, которые могут быть рассмотрены в качестве катодных
материалов для среднетемпературных ТОТЭ в паре с электролитом Ce0.8Sm0.1Nd0.1O1.9.
как следствие, к увеличению общей проводимости материала [15]. Анализ литературы показывает, что среди допированных фаз Ln2-хMхNiO4+δ наиболее высокие значения общей проводимости показывают Ca-допированные никелаты Ln2-хCaхNiO4+δ [14, 16-18]. С другой стороны, известно, что замещение ионов Ln на ионы щелочноземельных металлов снижает ионную проводимость и спекаемость материала. Необходимо отметить, что недостатком сложных оксидов Ln2-хMхNiO4+δ является их химическое взаимодействие с материалами, традиционно используемыми в качестве электролитов ТОТЭ. Появление слоев взаимодействия между катодом и электролитом
может привести к разрушению электрода и снижению эффективности ТОТЭ. Ранее показано, что в ряду Ln2NiO4+δ (Ln = La, Nd, Pr) самый низкий уровень взаимодействия с электролитами Ce0.9Gd0.1O1.95 и YS отмечен для Ln = Nd. Все выше сказанное определяет актуальность исследований по поиску частично замещенных на переходные металлы в Ni-позиции оксидов Nd2-xCaxNiO4+δ. и обосновывает проведенное в настоящей работе комплексное изучение кристаллической структуры, физико-химических свойств и электрохимического поведения сложнооксидных
материалов Nd1.6Cа0.4Ni1-yCuyO4+δ, которые могут быть рассмотрены в качестве катодных
материалов для среднетемпературных ТОТЭ в паре с электролитом Ce0.8Sm0.1Nd0.1O1.9.