سنتز و بررسی خواص الکتروشیمیایی پروسکایتLa۰.۶۵Ca۰.۳۵FeO۳ به عنوان کاتد پیل سوختی اکسید جامد

پیل های سوختی اکسید جامد سیستم های الکتروشیمیایی مناسبی برای تبدیل انرژی شیمیایی به الکتریکی هستند. اهمیت پیل سوختی اکسید جامد در توانایی آن برای تولید الکتریسیته با بهروه وری بالا و آلایندگی بسیار ناچیز است. برای پیل سوختی اکسید جامد نیازمند توسعه کاتدهایی با پایداری مکانیکی و حرارتی قابل قبول الکترود در دمای°C ۶۰۰ تا ۱۰۰۰ علاوه بر هدایت الکتریکی و یونی بوده و پروسکایت ها گزینه مطلوبی برای این منظور هستند. در تحقیق حاضر هدف، سنتز و به کارگیری La۰.۶۵Ca۰.۳۵FeO۳ برای کاربری در کاتد پیل سوختی اکسید جامد است. بدین منظور، ابتدا لانتانیوم کلسیم فریت به روش سیترات ژل خود احتراقی سنتز شد و دمای بهینه ی کلسیناسیون برای رسیدن به ترکیب فازی خالص از طریق آنالیز DTA/TGA بررسی و شناسایی شد. همچنین، ساختار پودر حاصل با آنالیز XRD مطالعه شد و تایید خلوص فازی و نیز تخمین انداز بلورک ها با این تکنیک صورت گرفت. در ادامه، بررسی پیوند ها به وسیله ی آنالیز سنجش مادون قرمز تبدیل فوریه انجام شد. نیم سل ترکیب کاتدی فوق با الکترولیت Gd۰.۱Ce۰.۹O۱.۹۵ساخته و مقاومت پلاریزاسیون آن توسط آنالیز امپدانس الکتروشیمیایی بین دمای °C ۶۰۰-۸۰۰ مورد بررسی قرار گرفت. در این زمینه، کمترین مقدار مقاومت پلاریزاسیون در دمای عملیاتی °C ۸۰۰ بدست آمد. همچنین، بررسی سطح مقطع شکست به وسیله ی میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی انجام شد. در این زمینه، سازگاری شیمیایی بین کاتد و الکترولیت قابل قبول ملاحظه شد و میانگین اندازه ی دانه حدودnm ۸۰ تخمین زده شد.

کلیدواژه ها:

سنتز ، پروسکایت ، پیل سوختی اکسید ، کاتد ، امپدانس الکتروشیمیایی