سنتز و مشخصه یابی الکترودهای کاتد LSCF و LSCF/GDC به منظور استفاده در پیل سوختی اکسید جامد

Abstract

در این پژوهش ساختار اکسیدی و پروسکایتی (LSCF) LaxSr1-xCoyFe1-yO3 به وسیله‌ی روش سنتز به کمک گلایسین (Glycine Nitrate Process-GNP) به منظور استفاده در پیل سوختی اکسید جامد سنتز شد. نتایج حاصل از آنالیز پراش پرتو ایکس (X-ray Diffraction-XRD) نشان دهنده حضور ماده LSCF سنتز شده به صورت تک‌فاز است. پودر LSCF سنتز شده به صورت جداگانه و همچنین پس از مخلوط شدن با سریای آلاییده شده با گادولونیم (GDC) به صورت کامپوزیت LSCF/GDC به عنوان الکترود کاتد پیل سوختی اکسید جامد مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا، مشخصه‌یابی الکترودها به وسیله‌ی روش اندازه‌گیری هدایت صفحه‌ای چهار نقطه ای در دماهای پخت گوناگون به صورت درجا صورت گرفت. از مقایسه بین دو الکترود، کامپوزیت LSCF/GDC دارای هدایت الکتریکی پایین‌تری به دلیل حضور ماده GDC به عنوان یک عایق الکتریسیته در ساختار بود. همچنین اندازه‌گیری الکتروشیمیایی به منظور مطالعه عمیق‌تر رفتار ماده الکترودی صورت گرفت. با وجود کمتر بودن هدایت الکتریکی الکترود کامپوزیتی LSCF/GDC نسبت به الکترود تک‌فاز LSCF، الکترود LSCF/GDC عملکرد بهتری را به دلیل هدایت یونی بالاتر از خود نشان داد به طوری که مقاومت پلاریزاسیون برابر Ω.cm2 027/0 در دمای °C 750 در هوا حاصل گردید.