(Invited) Multi-Element-Doped Ceria-Based Metal Oxides for Advanced Proton Conducting SOFCs
Notice bibliographique
Résumé
The ability of solid oxide fuel cells (SOFC) to convert the chemical energy of various kinds of fuels into electricity at high efficiency, and with reduced environmental impacts makes them an attractive technology for current and future plans for clean power generation. State-of-the-art yttria-stabilised ZrO2 (YSZ) electrolyte shows high conductivity (10-2 S/cm) at about 1000 °C [1]. However, the high operating temperature leads to durability and cost issues and hinders its full market implementation. Operating temperature of SOFCs can be lowered by employing ceramic proton conducting electrolytes based on doped- BaCeO3 which exhibits high proton conductivity (10-2 S/cm) in the intermediate temperature (IT, 400-700 °C) range [2]. However, the poor chemical stability of doped-BaCeO3 under SOFC by-products CO2, and H2O limits its use as stable electrolyte [2]. Here we report, perovskite–type Ba0.5Sr0.5Ce1-x-y-z Zr x Gd y Y z O3-δ as proton conductors for IT-SOFCs [3]. A-and B-site of BaCeO3 were doped by more electronegative elements to improve its chemical stability under H2O and CO2 at elevated temperature. In terms of chemical stability and conductivity, Ba0.5Sr0.5Ce0.6Zr0.2Gd0.1Y0.1O3-δ seems to be the optimal composition with conductivity of 10-3 S/cm at 700 °C in 3% H2O/H2. Open circuit voltage of 1.15 V at 700 °C for H2-air cell suggests pure ionic (proton) conduction in Ba0.5Sr0.5Ce0.6Zr0.2Gd0.1Y0.1O3-δ [3]. The effect of sintering temperature on bulk and grain boundary conductivity of these oxides was investigated using dielectric loss spectroscopy [4]. Moreover, the difference in the relaxation times in the current study suggests that short-range and long-range proton dynamics seems to be differing to previous studies on Y-doped BaZrO3 systems [5]. Additionally, layered perovskite-type Gd0.5Pr0.5BaCo2O5+δ were characterised as cathode for H-SOFCs [6]. Symmetrical cell measurements under air and wet air gave an area specific resistance of 2.4 Ω cm2 and 1.9 Ω cm2 for oxygen reduction reaction at 700 °C [6]. The effect of phase purity and synthesis methods on the electrochemical performance of Ni+Ba0.5Sr0.5Ce0.6Zr0.2Gd0.1Y0.1O3 -δ anode composites was investigated through symmetrical cell measurements in 3% H2O/H2. References 1) J. W. Fergus, R. Hui, X. Li, D. P. Wilkinson, J. Zhang, Solid Oxide Fuel Cells: Materials Properties and Performance, CRC Press, New York (2009). 2) K. D. Kreuer, Annu. Rev. Mater. Res. 33 (2003) 333. 3) R. Kannan, K. Singh, S. Gill, T. Fürstenhaupt, V. Thangadurai, Sci. Reports. 3 (2013) 2138. 4) K. Singh, A. Baral, V. Thangadurai, J. Am. Ceram. Soc. 99 (2016) 866. 5) Y. Yamazaki, F. Blanc, Y. Okuyama, L. Buannic L, J. C. Lucio-Vega, C. P. Grey, S. M. Haile, Nat. Mater. 12 (2013) 647. 6) K. Singh, A. K. Baral, V. Thangadurai, Solid State Ionics (2016) DOI:10.1016/j.ssi.2015.12.010.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».