Oxygen Mobility in the Materials for Solid Oxide Fuel Cells and Catalytic Membranes (Review)


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Oxygen transport (including oxygen mobility and surface reactivity) is one of the important factors governing electrochemical activity of solid oxide fuel cells electrodes as well as oxygen and hydrogen separation membranes based on materials with mixed oxide-ionic and electronic conductivity. In this work, oxygen mobility data obtained for a series of materials destined for such devices using modern techniques of oxygen isotope heteroexchange are summarized. Series of solid oxide fuel cells’ and membranes’ materials were studied by isotope exchange of their oxygen with 18O2 and C18O2 in isothermal and temperature-programmed modes using closed and flow reactors and data analysis based on developed model of oxygen diffusion and exchange. For solid electrolytes’ materials (Sc- and Ce-doped zirconia) as well as for proton-conducting materials [Ln5.5(Mo,W)O11.25], the effect of composition heterogeneity on the oxygen mobility was demonstrated. For Ln6 – xWO12 – δ, a strong effect of structure on the oxygen mobility was demonstrated. For oxides with asymmetric structure, where oxygen migration proceeds via cooperative mechanisms [La2(Mo,W)2O9, (Ln,Ca)2NiO4], the doping hampers the cooperative migration, resulting in oxygen mobility deterioration and sometimes forming additional slow diffusion channels. In the PrNi0.5Co0.5O3–Ce0.9Y0.1O2 nanocomposites that are materials of the solid oxide fuel cells’ cathode and functional layer of the oxygen separation membranes, two diffusion channels were observed, where more mobile oxygen corresponds to the fluorite phase and interfaces; less mobile, to the perovskite phase. This is due to special features of cations redistribution between the phases.

Об авторах

V. Sadykov

Boreskov Institute of Catalysis, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University, Department of Natural Sciences

Автор, ответственный за переписку.
Email: sadykov@catalysis.ru
Россия, Novosibirsk, 630090; Novosibirsk, 630090

E. Sadovskaya

Boreskov Institute of Catalysis, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University, Department of Natural Sciences

Email: yeremeev21@catalysis.ru
Россия, Novosibirsk, 630090; Novosibirsk, 630090

N. Eremeev

Boreskov Institute of Catalysis, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Автор, ответственный за переписку.
Email: yeremeev21@catalysis.ru
Россия, Novosibirsk, 630090

P. Skriabin

Boreskov Institute of Catalysis, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: yeremeev21@catalysis.ru
Россия, Novosibirsk, 630090

A. Krasnov

Boreskov Institute of Catalysis, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: yeremeev21@catalysis.ru
Россия, Novosibirsk, 630090

Yu. Bespalko

Boreskov Institute of Catalysis, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: yeremeev21@catalysis.ru
Россия, Novosibirsk, 630090

S. Pavlova

Boreskov Institute of Catalysis, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: yeremeev21@catalysis.ru
Россия, Novosibirsk, 630090

Yu. Fedorova

Boreskov Institute of Catalysis, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: yeremeev21@catalysis.ru
Россия, Novosibirsk, 630090

E. Pikalova

Institute of High-Temperature Electrochemistry, Ural Branch, Russian Academy of Sciences; Ural Federal University

Email: yeremeev21@catalysis.ru
Россия, Yekaterinburg, 620137; Yekaterinburg, 620002

A. Shlyakhtina

Semenov Institute of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: yeremeev21@catalysis.ru
Россия, Moscow, 117991

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Pleiades Publishing, Ltd., 2019

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».