TY - JOUR

T1 - ОСАЖДЕНИЕ ТОНКИХ ПЛЕНОК ПРОТОННОГО ЭЛЕКТРОЛИТА LA1-ХSRXSCO3-α НА НЕСУЩЕМ КАТОДНОМ МАТЕРИАЛЕ LA0,6SR0,4MNO3α

AU - Кузьмин, Антон Валериевич

AU - Строева, Анна Юрьевна

AU - Горелов, В.П.

AU - Плеханов, М. С.

AU - Фарленков, Андрей Сергеевич

PY - 2017

Y1 - 2017

N2 - Среди протонпроводящих материалов со структурой перовскита оксиды на основе LaScO3, обладающие высокой химической устойчивостью к парам воды, являются перспективными протонными электролитами для ТОТЭ, но они слабо исследованы в виде пленок. При этом одним из наиболее распространенных материалов для катода ТОТЭ является манганит лантана-стронция. Исследованы морфология и проводимость тонких пленок протонного электролита La1-хSrх ScO3 ( х = 0,01; 0,05 и 0,10). Плёнки былинанесены на катодные подложки La0,6Sr0,4MnO3-α методом центрифугирования пленкообразующего спиртового раствора нитратов лантана, стронция и скандия (толщина пленки при однократном нанесении составляла около 60 нм). Поставлена задача исследования влияния данной катодной подложки на свойства тонкопленочных протонных электролитов La1-хSrхScO3, полученных простым методом центрифугирования пленкообразующего раствора. Для сравнения сопоставлены свойства La1-хSrхScO3 в виде керамических и пленочных образцов. Эксперимент показал, что пленки La1-хSrхScO3 при пяти - тридцатикратном нанесении на катодные субстраты образуют сплошные покрытия, не содержащие сквозных пор, с размером зерна 50-200 нм. Эти результаты имеют принципиальное значение для разработки ТОТЭ со сверхтонким пленочным электролитом на несущем электроде. Установлено, что электропроводность, измеренная на ячейках La0,6Sr0,4MnO3-α/La1-хSrх ScO3/Pt в сухом и влажном воздухе, является объемной и повышается с увеличением влажности атмосферы, что указывает на возрастание вклада протонной проводимости; межзеренное сопротивление материала и поляризационное сопротивление электродов при этом практически не реализуются. Проводимость данных пленок LSS на 1-2 порядка выше объемной проводимости керамических образцов аналогичного состава и имеет низкую энергию активации. Наблюдающиеся отличия проводящих свойств пленок объяснены взаимодействием родственных перовскитов, скандата и манганита лантана. Полученные в работе данные могут представлять интерес для специалистов в области водородной энергетики, электрохимии, материаловедения, при разработке электрохимических устройств: сенсоров, топливных элементов.

AB - Среди протонпроводящих материалов со структурой перовскита оксиды на основе LaScO3, обладающие высокой химической устойчивостью к парам воды, являются перспективными протонными электролитами для ТОТЭ, но они слабо исследованы в виде пленок. При этом одним из наиболее распространенных материалов для катода ТОТЭ является манганит лантана-стронция. Исследованы морфология и проводимость тонких пленок протонного электролита La1-хSrх ScO3 ( х = 0,01; 0,05 и 0,10). Плёнки былинанесены на катодные подложки La0,6Sr0,4MnO3-α методом центрифугирования пленкообразующего спиртового раствора нитратов лантана, стронция и скандия (толщина пленки при однократном нанесении составляла около 60 нм). Поставлена задача исследования влияния данной катодной подложки на свойства тонкопленочных протонных электролитов La1-хSrхScO3, полученных простым методом центрифугирования пленкообразующего раствора. Для сравнения сопоставлены свойства La1-хSrхScO3 в виде керамических и пленочных образцов. Эксперимент показал, что пленки La1-хSrхScO3 при пяти - тридцатикратном нанесении на катодные субстраты образуют сплошные покрытия, не содержащие сквозных пор, с размером зерна 50-200 нм. Эти результаты имеют принципиальное значение для разработки ТОТЭ со сверхтонким пленочным электролитом на несущем электроде. Установлено, что электропроводность, измеренная на ячейках La0,6Sr0,4MnO3-α/La1-хSrх ScO3/Pt в сухом и влажном воздухе, является объемной и повышается с увеличением влажности атмосферы, что указывает на возрастание вклада протонной проводимости; межзеренное сопротивление материала и поляризационное сопротивление электродов при этом практически не реализуются. Проводимость данных пленок LSS на 1-2 порядка выше объемной проводимости керамических образцов аналогичного состава и имеет низкую энергию активации. Наблюдающиеся отличия проводящих свойств пленок объяснены взаимодействием родственных перовскитов, скандата и манганита лантана. Полученные в работе данные могут представлять интерес для специалистов в области водородной энергетики, электрохимии, материаловедения, при разработке электрохимических устройств: сенсоров, топливных элементов.

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=32368329

U2 - 10.15518/isjaee.2017.31-36.036-047

DO - 10.15518/isjaee.2017.31-36.036-047

M3 - Статья

SP - 36

EP - 47

JO - Международный научный журнал "Альтернативная энергетика и экология"

JF - Международный научный журнал "Альтернативная энергетика и экология"

SN - 1608-8298

IS - 31-36 (243-248)

ER -