Синтез, кристаллическая структура и свойства сложных оксидов со структурой перовскита на основе неодима, щелочноземельных и переходных металлов

Аннотация

Растущий спрос на мировое потребление электроэнергии, экологические проблемы и истощение природных источников приводят к поиску современного и альтернативного способа использования возобновляемых источников энергии. Твердооксидные топливные элементы (ТОТЭ) являются одним из надежных альтернативных источников возобновляемой энергии. Снижение рабочей температуры ТОТЭ до промежуточного температурного диапазона (600–800 ° C) является одной из основных задач для исследователя материаловедения, которая облегчает разработку новых материалов с улучшенными характеристиками. Существенные исследования были проведены на различных оксидах перовскитного типа для улучшения характеристик катода при промежуточной температуре. Среди этих перовскитов материалы на основе кобальта привлекли внимание ученых из-за его высокой проводимости и хороших электрохимических свойств, но значения коэффициентов теплового расширения (ТЕС) слишком много выше, чем у возможного электролита, такого как La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O2.85 (LSGM). ) и Ce0.9Gd0.1O2-δ (CGO). Итак, термомеханическая несовместимость, долговременная стабильность элементов представляют наибольшую сложность катодных материалов на основе кобальта.
Эффективность стандартного катодного материала SOFC на основе LaMnO3 может быть заметно повышена при замене лантана неодимом. Умеренное значение ТЕС также обнаруживается при легировании кобальта, даже при замене никеля в качестве потенциальных катодных материалов для твердооксидных топливных элементов средней температуры (IT-SOFC) . Тем не менее, имеются значительные сообщения о манганитах лантана, но ограниченные данные представлены по замещенному A-сайту манганиту неодима и их системе, легированной железом, кобальтом и никелем.