Understanding the Aging Degradation of Doped Barium Cerate Proton Conductor in Ambient Air at Room Temperature
Notice bibliographique
Résumé
As a promising alternative power generation technology, solid oxide fuel cells (SOFC) have been intensively studied during the past several decades [1]. Among all the solid electrolyte candidates, proton conducting materials, e.g., BaCeO3, exhibit relatively high ionic conductivity at intermediate temperature (< 750 oC). Particularly, Zr and Y doped cerate, e.g., BaZr0.1Ce0.7Y0.2O3 (BZCY) was widely reported to have excellent conductivity as well as adequate stability in resisting concentrated CO2 up to 30 % with moisture at elevated temperatures typical for SOFC operation [2,3]. Herein, via using a combinations of various electrochemical measurements together with materials characterization techniques including XRD, TEM, SEM, XPS, TG-MS and FTIR, we firstly report that BZCY was prone to a gradual degradation in ambient air at room temperature with considerably minor CO2 (~0.04%) and humidity (<45% relative humidity). The adsorbed H2O acted as an effective catalyst that promoted the decomposition of BZCY via reaction with CO2, subsequently leading to the formation of BaCO3 nanorods as the major impurity phase, presumably following a microcrucible mechanism. Yttrium (oxy)carbonate and amorphous CeO2 and ZrO2 were also produced. It is also confirmed that the doping elements of Ce and Y caused the degradation of BZCY. During the fuel cells tests, the formed impurities on BZCY significantly hindered the electrocatalytic reactions at the electrolyte/electrode interfaces. We also proposed the regeneration and appropriate storage method of the electrolyte materials. Figure 1. TEM microscopic analysis of: (left) HAADF-STEM image of degraded BZCY with amorphous mixed oxides microcrucible and BaCO3 nanorods: (right) elemental mapping of Ba, Ce, Zr and Y. [1] X. W. Zhou, N. Yan, K. T. Chuang, J. L. Luo, RSC Adv., 4(2014), 118. [2] N. Yan, X. Z. Fu, K. T. Chuang, J. L. Luo, J. Power Sources, 254(2014),48. [3] L Yang, et. al., Science 326 (2009), 126. Figure 1
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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 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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 ».