理论教育 氧化锆上(La,Sr)CoO3的电化学响应在有氧化铈夹层和无氧化铈夹层下的比较

氧化锆上(La,Sr)CoO3的电化学响应在有氧化铈夹层和无氧化铈夹层下的比较

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:虽然早期报道说CoO3和YSZ电解质间的反应在温度降低时受到抑制,但是模型电极的长期运行结果清楚地表明La0.6Sr0.4CoO3与YSZ即使在700℃时也发生反应[44]。在阻抗响应中,La0.6Sr0.4CoO3和YSZ间的界面电阻因化学电容的不同明显脱离表面反应。由于阴极和电解质之间施加了保护夹层而导致该反应被抑制。为了测试GDC夹层的有效性,将GDC薄层沉积在YSZ单晶上后,用PLD沉积新型CoO3电极。采用夹层的电阻和电流对电势的曲线与观察到的GDC电解质上的CoO3电极的曲线非常类似[45]。

氧化锆上(La,Sr)CoO3的电化学响应在有氧化铈夹层和无氧化铈夹层下的比较

虽然早期报道说(La,Sr)CoO3和YSZ电解质间的反应在温度降低时受到抑制,但是模型电极的长期运行结果清楚地表明La0.6Sr0.4CoO3与YSZ即使在700℃时也发生反应[44]。在阻抗响应中,La0.6Sr0.4CoO3和YSZ间的界面电阻化学电容的不同明显脱离表面反应。当样品在700℃下时根据抛物速率定律,界面阻力增加。在973K时抛物线速率常数k为10-18~10-17cm2s-1

由于阴极和电解质之间施加了保护夹层而导致该反应被抑制。在此,铈基氧化物被用作夹层。为了测试GDC夹层的有效性,将GDC薄层沉积在YSZ单晶上后,用PLD沉积新型(La,Sr)CoO3电极。采用夹层的电阻和电流电势的曲线与观察到的GDC电解质上的(La,Sr)CoO3电极的曲线非常类似[45]。结果表明GDC夹层是一种有效的保护层,然而仔细检查发现除了如图7.13所示的阻抗响应中的主弧,高频区有一个小的电阻元件,这种高频元件和欧姆电阻随时间逐渐增加。YSZ和GDC或LSC和GDC的相互扩散可能会导致界面电阻的增加。

978-7-111-39067-1-Chapter07-24.jpg(www.daowen.com)

图7.13 有Ce0.9Gd0.1O1.95夹层的YSZ电解质上致密薄膜La0.6Sr0.4CoO3-δ电极的复阻抗(引用参考文献[45])

近来,Sakai等人[46]报道,在(La,Sr)(Co,Fe)O3和氧化铈基电解质界面观察到明显的阳离子扩散或第二相分离现象。虽然对电化学性能的影响尚未明确,但是为了中温电极的长期耐用,应对细节进行更多研究。

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