اثر افزودنی روی بر تحولات فازی و ریزساختار پروسکایت BaSrCoFeO۳به عنوان کاتد پیل سوختی اکسید جامد سنتز شده به روش سل ژل

پیل سوختی اکسید جامد از پیشنهادات جایگزین برای تامین انرژی مورد نیاز جوامع آینده است که مزایای زیادی در برابر انرژی های تجدیدناپذیر داشته و کاتد آن به دلیل آهستگی سینتیک فرایندش، مورد توجه مطالعاتی قرار گرفته است. پروسکایتBa۰.۵Sr۰.۵Co۰.۸Fe۰.۲O۳ از نامزدهای کاتد در این سیستم است که خواص ایده آلی را برای دماهای عملیاتی میانی از خود نشان می دهد. برای بالابردن نرخ واکنش احیای یون اکسیژن، افزایش بهروری پیل، بهبود پایداری ساختاری وکاهش قیمت کاتد راهکارهای مختلفی وجود دارد که یکی از آنها استفاده از افزودنی هایی در ساختار کاتد است. در این پژوهش برای بررسی اثر افزودنی روی، مقادیر بهینه ۰/۰۴ و ۰/۰۶ درصد مولی، یکبار در سایت بی (Ba۰.۵Sr۰.۵(Co۰.۸Fe۰.۲)۱-xZnxO۳) و یک بار به جای کبالت (Ba۰.۵Sr۰.۵Co۰.۸-XZnxFe۰.۲O۳) دوپ شده و برای سنتز آن از روش سل ژل پاچینی استفاده گردید. باکمک گرفتن از آنالیز تجزیه حرارتی(DTA/TG) و کلسینه کردن نمونه ها در دو دمای ۹۵۰ و ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد، دمای مناسب کلسیناسیون برای رسیدن به ترکیب تک فاز تعیین شد؛ سپس توسط آنالیز پراش پرتو ایکس(XRD)مشخصه یابی فازی صورت گرفت که نتایج بدست آمده ترکیب تک فاز با ساختار پروسکایت مکعبی دلخواه را نمایش داد. با مقایسه الگوهای پراش و حجم سلول های واحد، مشخص شد افزایش مقدار روی منجر به انبساط بیشتر شبکه می شود. برای بررسی تاثیر روی بر رسانایی و عملکرد پیل،کاتد را در نیم سل با الکترولیت GDC قرار داده و مقاومت پلاریزاسیون توسط آنالیز امپدانس الکتروشیمیایی بررسی و نهایتا مطالعات ریز ساختاری و تعیین اندازه دانه نمونه ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)انجام شد.

کلیدواژه ها:

سنتز پروسکایت ، کاتد ، پیل سوختی اکسید جامد ، افزودنی روی ، امپدانس الکتروشیمیایی ، انرژی های تجدیدپذیر