الموصلية الأيونية للالكتروليت المتراكب النانوي المكون من السيريا المُطّعم بالكالسيوم/الكربونات الثلاثية

إبراهيم عمار (1) , أبوبكر الشريف (1) , محمد هويدي (1)
(1) قسم الكيمياء، كلية العلوم، جامعة سبها، سبها, ليبيا

الملخص

يهدف هذا البحث إلى دراسة الموصلية الأيونية للإلكتروليت المتراكب النانوي المكون من السيريا المُطّعم بالكالسيوم/الكربونات الثلاثية. مسحوق السيريا المُطّعم بالكالسيوم (Ce0.8Ca0.2O2−δ) حُضّر بطريقة الترسيب المصاحب و أُستخدم كطور مضيف. أما الطور الثاني المكون من الكربونات الثلاثية ((Li/Na/K)2CO3 فقد تم تحضيره بواسطة تفاعل الحالة الصلبة. الإلكتروليت المتراكب النانوي حُضر بخلط 80% بالوزن من مسحوق السيريا المُطّعم بالكالسيوم مع 20% بالوزن من مسحوق الكربونات الثلاثية. التركيب البلوري لمسحوق كل من السيريا المُطعم بالكالسيوم و الكربونات الثلاثية تم دراسته بإستخدام تقنية حيود الأشعة السينية (X-ray). الموصلية الأيونية للإلكتروليت المتراكب النانوي تم دراستها في الهواء و في الهيدروجين الرطب (wet 5% H2−Ar) في المدى الحراري (300−600 مº). الموصلية الأيونية للالكتروليت المتراكب كانت كالتالي  0.12-1.24 × 10−5 و 0.13-7.97 × 10−5 سمنس/سم في الهواء و الهيدروجين الرطب على التوالي. 

النص الكامل

تم إنشاؤه من ملف XML

المراجع

[1] Uvarov, N. (2011), Composite solid electrolytes: recent advances and design strategies, Journal of Solid-State Electrochemistry, 15, 367-389

[2]-Schober, T. (2005), Composites of ceramic high-temperature proton conductors with inorganic compounds, Electrochemical and Solid-State Letters, 8, A199-A200.

[3]-Liang, C. C. (1973), Conduction Characteristics of the Lithium Iodide-Aluminum Oxide Solid Electrolytes, Journal of The Electrochemical Society, 120, 1289-1292.

[4] Uvarov, N. F., Shrivastava, O. P., and Hairetdinov, E. F. (1989), Composite solid electrolytes in the Li₂SO₄−Al₂O₃ system, Solid State Ionics, 36, 39-42.

[5] Fu, Q. X., Zhang, W., Peng, R. R., Peng, D. K., Meng, G. Y., and Zhu, B. (2002), Doped ceria-chloride composite electrolyte for intermediate temperature ceramic membrane fuel cells, Materials Letters, 53, 186-192.

[6]-Zha, S., Cheng, J., Fu, Q., and Meng, G. (2003), Ceramic fuel cells based on ceria-carbonate salt composite electrolyte, Materials Chemistry and Physics, 77, 594-597.

[7]-Mishima, Y., Mitsuyasu, H., Ohtaki, M., and Eguchi, K. (1998), Solid Oxide Fuel Cell with Composite Electrolyte Consisting of Samarium-Doped Ceria and Yttria/Stabilized Zirconia, Journal of The Electrochemical Society 145, 1004-1007.

[8]-Xu, D., Liu, X., Wang, D., Yi, G., Gao, Y., Zhang, D., and Su, W. (2007), Fabrication and characterization of SDC/LSGM composite electrolyte material in IT-SOFCs, Journal of Alloys and Compounds, 429, 292-295.

[9] Zhu, B., Liu, X., and Schober, T. (2004), Novel hybrid conductors based on doped ceria and BCY20 for ITSOFC applications, Electrochemistry Communications, 6, 378-383.

[10] Sun, W., Jiang, Y., Wang, Y., Fang, S., Zhu, Z., and Liu, W. (2011), A novel electronic current-blocked stable mixed ionic conductor for solid oxide fuel cells, Journal of Power Sources, 196, 62-68.

[11]-Lin, D., Wang, Q., Peng, K., and Shaw, L. L., (2012), Phase formation and properties of composite electrolyte BaCe₀.₈Y₀.₂O₂₋δ–Ce₀.₈Gd₀.₂O₁.₉ for intermediate temperature solid oxide fuel cells, Journal of Power, 205, 100-107.

[12]-Huang, J., Zhang, L., Wang, C., and Zhang, P. (2012), CYO-BZCYO composites with enhanced proton conductivity: Candidate electrolytes for low-temperature solid oxide fuel cells, International Journal of Hydrogen Energy, 37, 13044-13052.

[13] Huang, J., Mao, Z., Liu, Z., and Wang, C. (2007), Development of novel low-temperature SOFCs with co-ionic conducting SDC-carbonate composite electrolytes, Electrochemistry Communications, 9, 2601-2605.

[14]-Raza, R., Wang, X., Ma, Y., and Zhu, B. (2010), Study on calcium and samarium co-doped ceria-based nanocomposite electrolytes, Journal of Power Sources, 195, 6491-6495.

[15] Zhu, B., Albinsson, I., Andersson, C., Borsand, K., Nilsson, M., and Mellander, B. E. (2006). Electrolysis studies based on ceria-based composites. Electrochemistry Communications 8, 495-498.

[16]-Amar, I. A., Petit, C. T. G., Zhang, L., Lan, R., Skabara, P. J., and Tao, S. W., (2011), Electrochemical synthesis of ammonia based on doped-ceria-carbonate composite electrolyte and perovskite cathode, Solid State Ionics, 201, 94-100.

[17] Amar, I. A., Petit, C. T., Lan, R., Mann, G., and Tao, S. (2014), Electrochemical synthesis of ammonia from wet nitrogen using La₀.₆Sr₀.₄FeO₀₋δ─Ce₀.₈Gd₀.₁₈Ca₀.₀₂O₂₋δ composite cathode, RSC Advances, 4, 18749-18754.

[18]-Li, Y., Rui, Z., Xia, C., Anderson, M., and Lin, Y. S., (2009), Performance of ionic-conducting ceramic/carbonate composite material as solid oxide fuel cell electrolyte and CO₂ permeation membrane, Catalysis Today, 148, 303-309.

[19] Xia, Y., Bai, Y., Wu, X., Zhou, D., Liu, X., and Meng, J. (2011), The competitive ionic conductivities in functional composite electrolytes based on the series of M-NLCO (M = Ce₀.₈Sm₀.₂O₂−δ, Ce₀.₈Gd₀.₂O₂−δ, Ce₀.₈Y₀.₂O₂−δ; NLCO = 0.53Li₂CO₃−0.47Na₂CO₃), International Journal of Hydrogen Energy, 36, 6840-6850.

[20]-Wang, X., Ma, Y., Raza, R., Muhammed, M., and Zhu, B. (2008), Novel core/shell SDC/amorphous Na₂CO₃ nanocomposite electrolyte for low-temperature SOFCs, Electrochemistry Communications, 10, 1617-1620.

[21] Maier, J. (1995), Ionic conduction in space charge regions, Progress in Solid State Chemistry, 23, 171-263.

[22]-Xia, C., Li, Y., Tian, Y., Liu, Q., Zhao, Y., Jia, L., and Li, Y. (2009), A high-performance composite ionic-conducting electrolyte for intermediate-temperature fuel cells and evidence for ternary ionic conduction, Journal of Power Sources, 188, 156-162.

[23]-Ma, Y., Wang, X., Khalifa, H. A., Zhu, B., and Muhammed, M. (2012), Enhanced ionic conductivity in calcium-doped ceria carbonate electrolyte: A composite effect, International Journal of Hydrogen Energy 37, 19401-19406.

[24]-Janz, G. J., and Lorenz, M. R., (1961), Solid-liquid phase equilibria for mixtures of lithium, sodium, and potassium carbonates, Journal of Chemical and Engineering Data 6, 321-323.

[25] West, A. R., Solid State Chemistry and its Applications, John Wiley & Sons Ltd., 1985.

[26] Barsoum, M., Fundamentals of Ceramics, IOP Publishing Ltd., 2003.

[27] Chockalingam, R., and Basu, S. (2011), Impedance spectroscopy studies of Gd-CeO₂-(LiNa)CO₃ nanocomposite electrolytes for low temperature SOFC applications, International Journal of Hydrogen Energy, 36, 14977-14983.

[28] Li, S., Wang, X., and Zhu, B. (2007). Novel ceramic fuel cell using non-ceria-based composites as electrolyte. Electrochemistry Communications, 9, 2863-2866.

[29] Xie, F., Wang, C., Mao, Z., and Zhan, Z. (2013), Preparation and characterization of La₀.₉Sr₀.₁Ga₀.₈Mg₀.₂O₂.₈₅–(Li/Na)₂CO₃ composite electrolytes, International Journal of Hydrogen Energy, 38, 11085-11089.

[30]-Bodén, A., Di, J., Lagergren, C., Lindbergh, G., and Wang, C. Y. (2007), Conductivity of SDC and (Li/Na)₂CO₃ composite electrolytes in reducing and oxidizing atmospheres, Journal of Power Sources, 172, 520-529.

[31]-Wang, X., Ma, Y., Li, S., Kashyout, A.-H., Zhu, B., and Muhammed, M. (2011) Ceria-based nanocomposite with simultaneous proton and oxygen ion conductivity for low-temperature solid oxide fuel cells, Journal of Power Sources, 196, 2754-2758.

المؤلفون

إبراهيم عمار
أبوبكر الشريف
محمد هويدي
عمار إ., الشريف أ. ., & هويدي م. (2017). الموصلية الأيونية للالكتروليت المتراكب النانوي المكون من السيريا المُطّعم بالكالسيوم/الكربونات الثلاثية. مجلة العلوم البحتة والتطبيقية , 16(1), 24-30. https://doi.org/10.51984/jopas.v16i1.22
تنزيل الاقتباسات
Endnote/Zotero/Mendeley (RIS) BibTeX

تفاصيل المادة

كيفية الاقتباس

عمار إ., الشريف أ. ., & هويدي م. (2017). الموصلية الأيونية للالكتروليت المتراكب النانوي المكون من السيريا المُطّعم بالكالسيوم/الكربونات الثلاثية. مجلة العلوم البحتة والتطبيقية , 16(1), 24-30. https://doi.org/10.51984/jopas.v16i1.22

المؤلفات المشابهة

يمكنك أيضاً إبدأ بحثاً متقدماً عن المشابهات لهذا المؤلَّف.

الأعمال الأكثر قراءة لنفس المؤلف/المؤلفين