A stable La1.95Ca0.05Ce2O7−δ as the electrolyte for intermediate-temperature solid oxide fuel cells

Tao, Zetian; Bi, Lei; Fang, Shuming; Liu, Wei

doi:10.1016/j.jpowsour.2011.03.011

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“…Wang et al applied Ca-doping La 0.5 Ce 0.5 O 2Àd as electrolyte to ammonia synthesis electrochemically [21]. In our experimental group, Fang and Yan also successfully prepared Ni-La 0.5 Ce 0.5 O 2Àd hydrogen separation membrane and obtained good hydrogen permeation performance respectively [11,12]; Tao et al [22] assembled a solid oxide fuel cell with La 0.4875 Ca 0.0125 Ce 0.5 O 2Àd electrolyte and found that the open circuit voltages (OCVs) are below theoretical values at each temperature, 0.832 V at 700 C, 0.847 at 650 C and 0.861 at 600 C. The reaction, Ce 4þ þ e ¼ Ce 3þ , occurs at elevated temperatures in a reducing atmosphere, such as at the anode, which leads to electronic conductivity and then significantly lowers the OCV of the SOFC. Therefore, LDC is a mixed electronic and protonic conductor and has potential application in hydrogen separation.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 65%

A mixed electronic and protonic conducting hydrogen separation membrane with asymmetric structure

Zhu¹,

Yan²,

Liu³

et al. 2012

International Journal of Hydrogen Energy

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Section: Introductionmentioning

confidence: 65%

A mixed electronic and protonic conducting hydrogen separation membrane with asymmetric structure

Zhu¹,

Yan²,

Liu³

et al. 2012

International Journal of Hydrogen Energy

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“…Still the proton conductivity is close to two orders of magnitude lower than in the state-of-the-art perovskites. Tao et al [13] Generally the degree of cation order/disorder is essential to the functional properties of materials in the pyrochlore/fluorite system. For disordered fluorites (Fig.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Conductivity and hydration trends in disordered fluorite and pyrochlore oxides: A study on lanthanum cerate–zirconate based compounds

et al. 2012

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In the present contribution we discuss the influence of order/disorder on the concentration and mobility of ionic charge carriers in undoped and acceptor (calcium) doped fluorite and pyrochlore structured lanthanum ceratezirconate solid solutions: (La 1-y Ca y) 2 (Ce 1-x Zr x) 2 O 7-δ (y=0, 0.02, 0.10; x=0, 0.50, 0.75). Characterization of the electrical conductivity as a function of temperature and oxygen partial pressure revealed contribution from electronic carriers in reducing atmosphere, but otherwise these materials are ionic conductors. Oxide ion conductivity dominates at high temperatures while protons become more dominating as charge carrier at temperatures below typically 500 °C under wet conditions. The hydration enthalpies were determined by simultaneous thermogravimetry and differential scanning calorimetry (TG-DSC). The contribution from ionic conductivity increases and the hydration enthalpy becomes more exothermic with higher cerium content, i.e. with more disordered materials. The proton conductivity decreases upon acceptor substitution of La 3+ with Ca 2+ which is attributed to trapping of the charge carriers by the effectively negative acceptor.

show abstract

“…O La 2 Ce 2 O 7 é apresentado em vários estudos recentes como um material de grande aplicação nas áreas de permeação de gases (Park, 2015), células a combustível (Tao, 2011;Ling, 2013) e barreiras térmicas para aplicações em altas temperaturas (Zhu, 2016).…”

Section: Introductionunclassified

“…Os defeitos nas estruturas dos materiais podem ser formados a fim de obter propriedades específicas para as aplicações. De acordo com Besikiotis, 2012, as vacâncias de oxigênio presentes nas estruturas perovskitas, fluoritas e pirocloros são fundamentais para a condutividade iônica desses óxidos.O La 2 Ce 2 O 7 é apresentado em vários estudos recentes como um material de grande aplicação nas áreas de permeação de gases (Park, 2015), células a combustível (Tao, 2011;Ling, 2013) e barreiras térmicas para aplicações em altas temperaturas (Zhu, 2016).O presente trabalho tem como objetivo obter a fase pura do óxido La 2 Ce 2 O 7 , utilizando como metodologia de síntese a reação de coprecipitação via meio oxalato. As técnicas de caracterização difração de raios-x (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectrometria de energia dispersiva de raios-X (EDS) e o cálculo do tamanho do cristalito pela equação de Scherrer foram utilizadas para avaliar a formação desse óxido.…”

unclassified

SÍNTESE DE La2Ce2O7 PELO MÉTODO DE COPRECIPITAÇÃO VIA MEIO OXALATO

Oliveira¹,

Vital²,

Moriyama³

et al. 2017

Blucher Chemical Engineering Proceedings

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RESUMO -O óxido cerâmico La 2 Ce 2 O 7 foi obtido utilizando a metodologia de coprecipitação via oxalato. A relação ácido oxálico, oxalato de amônio e nitrato de lantânio e cério usada foi de 1:1:1:1, o pH 10 foi mantido durante a síntese através da adição de trietilamina. Para a caracterização, a amostra foi submetida às análises de DRX, MEV com mapeamento EDS e cálculo do tamanho do cristalito pela equação de Scherrer. As análises realizadas mostraram que o cerato de lantânio foi formado em sua forma pura, cúbica, sem interferência de óxidos indesejados e o tamanho médio de cristalito calculado foi de 34,12 nm. O rendimento calculado para a reação a partir da massa teórica estimada foi de 94,5%. INTRODUÇÃOA estrutura pirocloro com fórmula simplificada A 2 B 2 X 6 Y, onde A e B são metais, X contém O 2-e Y pode conter OH -representa uma família de minerais com importantes aplicações tecnológicas. As estruturas complexas dos óxidos cerâmicos possuem propriedades como alta estabilidade química, alta resistência térmica e condutividade eletrônica e iônica que revelam seu alto potencial. Segundo Freitas (2016) tais óxidos apresentando elementos terras raras nos sítios A e B carregam combinações de propriedades especiais desses elementos que justificam os estudos nessa área em busca de melhorias dessas propriedades.Os defeitos podem alterar a estabilidade termodinâmica dos materiais e controlar muitas de suas propriedades físicas, químicas e eletrônicas (Reynolds et. al. 2012). Os defeitos nas estruturas dos materiais podem ser formados a fim de obter propriedades específicas para as aplicações. De acordo com Besikiotis, 2012, as vacâncias de oxigênio presentes nas estruturas perovskitas, fluoritas e pirocloros são fundamentais para a condutividade iônica desses óxidos.O La 2 Ce 2 O 7 é apresentado em vários estudos recentes como um material de grande aplicação nas áreas de permeação de gases (Park, 2015), células a combustível (Tao, 2011;Ling, 2013) e barreiras térmicas para aplicações em altas temperaturas (Zhu, 2016).O presente trabalho tem como objetivo obter a fase pura do óxido La 2 Ce 2 O 7 , utilizando como metodologia de síntese a reação de coprecipitação via meio oxalato. As técnicas de caracterização difração de raios-x (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectrometria de energia dispersiva de raios-X (EDS) e o cálculo do tamanho do cristalito pela equação de Scherrer foram utilizadas para avaliar a formação desse óxido.

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