Влияние состава и пористости электродов Bi3Ru3O11–Bi1.6Er0.4O3 на импеданс симметричных ячеек электрохимического генератора кислорода с электролитом Bi2O3–B2O3

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Исследован импеданс симметричных электрохимических ячеек с электролитом Bi2O3–0.12 мас.% B2O3 и электродами Bi3Ru3O11–Bi1.6Er0.4O3 от содержания Bi1.6Er0.4O3 и общей пористости электродов. Установлено, что при содержании не менее 40 мас.% Bi1.6Er0.4O3 в электродах формируется плотный слой на границе раздела электрод/электролит, который ингибирует процесс смачивания твердых электронпроводящих зерен Bi3Ru3O11 жидкой фазой из электролита. Показано, что ячейка с электролитом Bi2O3–0.12 мас.% B2O3 и электродами Bi3Ru3O11–40 мас.% Bi1.6Er0.4O3 с пористостью 30–40 об.% обладает наименьшей суммой омического и поляризационного сопротивлений, величина которой составляет 0.14 ± 0.01 Ом см2 при 740°C, стабильной в течение 5 ч.

作者简介

S. Fedorov

Institute of Metallurgy and Materials Science named after A. A. Baikov of the Russian Academy of Sciences

Email: sfedorov@imet.ac.ru
Leninsky Ave., 49, Moscow, 119991 Russia

P. Dergacheva

Institute of Metallurgy and Materials Science named after A. A. Baikov of the Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: sfedorov@imet.ac.ru
Leninsky Ave., 49, Moscow, 119991 Russia

参考

  1. Dyer P.N., Richards R.E., Russek S.L., Taylor D.M. Ion transport membrane technology for oxygen separation and syngas producti- on // Solid State Ionics. 2000. V. 134. № 1–2. P. 21–33. https://doi.org/10.1016/S0167-2738(00)00710-4
  2. Anderson L.L., Armstrong P.A., Broekhuis R.R., Carolan M.F., Chen J., Hutcheon M.D., Lewinsohn C.A., Miller C.F., Repasky J.M., Taylor D.M., Woods C.M. Advances in ion transport membrane technology for oxygen and syngas production // Solid State Ionics. 2016. V. 288. P. 331–337. https://doi.org/10.1016/j.ssi.2015.11.010
  3. Zhang Y., Xie K., Zhou F., Wang F., Xu Q., Hu J., Ding H., Li P., Tan Y., Li D., Zhu J., Zhao C., Lin S., Wu Y. Electrochemical oxygen generator with 99.9% oxygen purity and high energy efficiency // Adv. Energy Mater. 2022. V. 12. № 29. P. 2201027. https://doi.org/10.1002/aenm.202201027
  4. Hua X., Zhou X., Du G., Xu Y. Resolving the formidable barrier of oxygen transferring rate (OTR) in ultrahigh-titer bioconversion/biocatalysis by a sealed-oxygen supply biotechnology (SOS) // Biotechnol. Biofuels. 2020. V. 13. P. 1–12. https://doi.org/10.1186/s13068-019-1642-1
  5. Zhao X., Zhao J., Li D., Zhou F., Li P., Tan Y., Zhou H., Zhang Y., Lin S., Wu Y. Electrolyte-free electrochemical oxygen generator for providing sterile and medical-grade oxygen in household applications // Device. 2024. V. 2. № 9. P. 100360. https://doi.org/10.1016/j.device.2024.100360
  6. Sun C., Hui R., Roller J. Cathode materials for solid oxide fuel cells: a review // J. Solid State Electrochem. 2010. V. 14. P. 1125–1144. https://doi.org/10.1007/s10008-009-0932-0
  7. Lenser C., Udomsilp D., Menzler N.H., Holtappels P., Fujisaki T., Kwati L., Matsumoto H., Sabato A.G., Smeacetto F., Chrysanthou A., Molin S. Solid oxide fuel and electrolysis cells // Advanced ceramics for energy conversion and storage. Ed. Guillon O. N.Y.: Elsevier, 2020. P. 387–547. https://doi.org/10.1016/b978-0-08-102726-4.00009-0
  8. Dergacheva P.E., Fedorov S.V., Belousov V.V. A high performance IT-EOG cell based on a solid/molten Bi2O3–B2O3 composite electrolyte // New J. Chem. 2023. V. 47. № 24. P. 11403–11407. https://doi.org/10.1039/D3NJ01687K
  9. Levin E.M., McDaniel C.L. The system Bi2O3–B2O3 // J. Am. Ceram. Soc. 1962. V. 45. № 8. P. 355–360. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1962.tb11168.x
  10. Zhou W., Shao Z., Ran R., Chen Z., Zeng P., Gu H., Jin W., Xu N. High performance electrode for electrochemical oxygen generator cell based on solid electrolyte ion transport membrane // Electrochim. Acta. 2007. V. 52. № 22. P. 6297–6303. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2007.04.010
  11. Wang S.F., Chen Y.W., Hsu Y.F. Honeycomb oxygen-generator with doped bismuth-oxide-based electrolyte and Ag electrode // J. Electroceram. 2020. V. 44. P. 104–111. https://doi.org/10.1007/s10832-020-00202-x
  12. Hong T., Fang S., Zhao M., Chen F., Zhang H., Wang S., Brinkman K.S. An intermediate-temperature oxygen transport membrane based on rare-earth doped bismuth oxide Dy0.08W0.04Bi0.88O2−δ // J. Electrochem. Soc. 2017. V. 164. № 4. P. F347–F353. https://doi.org/10.1149/2.1201704jes
  13. Загайнов И.В., Федоров C.В., Лысков Н.В., Кульбакин И.В., Антонова О.С. Высокотемпературные электропроводящие свойства твердых растворов GdxTiyZrzCe1−x−y−zO2 // Перспективные материалы. 2016. № 2. С. 30–35.
  14. Takeda T., Kanno R., Kawamoto Y., Takeda Y., Yamamoto O. New cathode materials for solid oxide fuel cells ruthenium pyrochlores and perovskites // J. Electrochem. Soc. 2000. V. 147. № 5. P. 1730–1733. https://doi.org/10.1149/1.1393425
  15. Řehák B., Horčic K., Frumar M., Koudelka L. Preparation and electrical conductivity of Bi2Ru2O7 single crystals // J. Cryst. Growth. 1984. V. 68. № 2. P. 647–649. https://doi.org/10.1016/0022-0248(84)90472-X

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».