ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ ТВЕРДИХ ЕЛЕКТРОЛІТІВ 10Sc1CeSZ ТА 8YSZ КЕРАМІЧНИХ ПАЛИВНИХ КОМІРОК МЕТОДОМ ІМПЕДАНСНОЇ СПЕКТРОСКОПІЇ

Анотація

Досліджено загальну йонну провідність, провідність зерна та міжзеренних прошарків традиційних (8YSZ) та перспективних (10Sc1CeSZ) електролітів керамічних паливних комірок. Зразки спечено при температурі 1400 °С, за якої досягається найвища йонна провідність, як було показано раніше. Загальна провідність електролітів 10Sc1CeSZ при 600 °C становила від 0,019 до 0,046 С/см залежно від виду сировини, а 8YSZ — 0,059 С/см; значення енергії активації — відповідно 0,88–1,07 еВ та 1,04 еВ. В електролітах YSZ переважає міжзеренна провідність через високу ентальпію асоціації в зерні нижче 560 °C, що залежить від розміру катіонів добавки. В електролітах 10Sc1CeSZ перенесення зарядів відбувається переважно по зерну: основний внесок в міжзеренний опір чинять сегрегації SiO₂ по границях зерен — в технічно чистих матеріалах і контакти зерно–зерно — в матеріалах високої чистоти. Міжзеренний опір спадає вдвічі в присутності домішок Al₂O₃, які чинять “зв’язуючий” вплив на сегрегації SiO₂.