Development of oxide composite materials for cathode element of IT-SOFCs

Autor: Iwan Susanto, Dianta Mustofa Kamal, Tia Rahmiati, Vika Rizkia, Fuad Zainuri, Belyamin Belyamin, Sulaksana Permana, Adi Subardi, Yen-Pei Fu
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Vol. 6 No. 12 (120) (2022): Materials Science; 40-45
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 6 № 12 (120) (2022): Матеріалознавство; 40-45
ISSN: 1729-4061
1729-3774
Popis: Investigating the properties of composite oxide for intermediate temperature solid oxide fuel cells (IT-SOFCs) has been done as a new cathode material. Using a solid-state reaction method, the metallic oxide material has been employed to create the composite model system. During the sintering process, a model system of Sm0.5Sr0.35Ba0.15FeO3-δ (SSBF15) was constructed. Thermal gravimetric analysis (TG) was played to utilize the oxygen content and weight loss of the model. In the meantime, the structure of the composite was characterized using X-ray diffraction (XRD), and the conductivity properties were tested by thermal conductivity. The structural design was made possible by the findings, which revealed that the composite model structure exhibited the crystalline structure with perovskite phase. Weight losses during the construction of the structure were reflected in the decomposition and evaporation of the composite's constituent parts. After the calcination process up to 950 °C, the model system's formation oxygen content was obtained of 2.94 in 800 °C. The electrical conductivity maximum obtained in 12.2 S·cm-1 at 430 °C. At low temperatures, the conductive behavior was affected by the metallic element, while at higher temperatures, it was influenced by the ionic structure. As a result, mixed ionic and electric conductors (MIEC) were extensively utilized in the process of generating the conductive properties. The SSBF15 composite has a good chance of being used as an alternative cathode material with a perovskite single phase for future IT-SOFCs applications based on the structure and conductivity results. Additional testing and observation are required to determine the resistance's value when incorporated into the electrolyte and its heat expansion properties
Як новий катодний матеріал було проведено дослідження властивостей композитного оксиду для твердооксидних паливних елементів проміжної температури (ТПЕПТ). Використовуючи метод твердотільної реакції, матеріал оксиду металу був використаний для створення композитної модельної системи. У процесі спікання було побудовано модельну систему Sm0.5Sr0.35Ba0.15FeO3-δ (SSBF15). Проведено термогравіметричний аналіз (ТГА) для використання вмісту кисню та втрати ваги моделі. Тим часом, структура композиту була охарактеризована за допомогою рентгенівської дифракції (РД), а властивості провідності були перевірені за допомогою теплопровідності. Структурний дизайн став можливим завдяки рішенням, які показали, що складова модельна структура має кристалічну структуру із фазою перовскіту. Втрати ваги при зведенні конструкції відбилися на розкладанні та випаровуванні складових частин композиту. Після процесу прожарювання до 950 °С вміст пластового кисню у модельній системі було отримано 2,94 при 800 °С. Максимум електропровідності отримано при 12,2 С см-1 при 430 °С. За низьких температур на провідну поведінку впливав металевий елемент, а при вищих температурах на нього впливала іонна структура. В результаті змішані іонні та електричні провідники (ЗІЕП) широко використовувалися в процесі створення властивостей, що проводять. Композит SSBF15 має хороші шанси на використання як альтернативний катодний матеріал з однофазним перовскітом для майбутніх застосувань ТПЕПТ на основі результатів дослідження структури та провідності. Додаткові випробування та спостереження необхідні для визначення значення опору при включенні в електроліт і його властивостей теплового розширення
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: