Structural and electrical properties of grain boundaries in Ce0.85Gd0.1501.925 solid electrolyte modified by addition of transition metal ions

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Título

Structural and electrical properties of grain boundaries in Ce0.85Gd0.1501.925 solid electrolyte modified by addition of transition metal ions

Tema

METALES DE TRANSICION
ESPECTROSCOPIA
ADITIVOS
CONDUCTIVIDAD ELECTRICA
BIBLIOGRAFIA NACIONAL QUIMICA
2009

Abstract

In this work we present studies on applicability of transition metal additives as sintering and electrical conductivity aids for cerium gadolinium oxide electrolyte. The nanosized Ce0.85Gd0.15O1.925 powder obtained by coprecipitation method was modified with Cr3+, Fe3+, Ni2+ or Cu2+ ions. Using high-intensity high-resolution X-ray powder diffraction data we have determined that Cr, Fe and Ni ions do not incorporate into the cerium gadolinium oxide surface or bulk when sintered at 1300 ◦C, but react with Gd ions to form Cr0.9Gd0.1O, GdFeO3 and GdNiO3 phases, while Cu incorporates in the material up to 0.7 mol% with a significant fraction of remaining material showing poorly crystalline CuO phase. The nanosized Ce0.85Gd0.15O1.925 material shows already improved sintering properties than previous reports but full sintering is not achieved below 1300 ◦C, however Cr, Fe and mainly Cu impregnation allows full sintering at 1300 ◦C. 0.5 mol% Ni impregnated material sintered at 1500 ◦C shows enhanced grain boundary conductivity that probably indicates that Ni incorporates into Ce0.84Gd0.15O1.925 above 1300 ◦C. The global results indicate, however, that optimization of ceria microstructure is at least of equal importance for sinterability and grain boundary conductivity than impregnation of the material with transition metal ions.

Autor

Zajac, Wojciech
Swierczek, Konrad
Molenda, Janina

Fuente

Journal of Power Sources v. 194, no. 1, 2009. -- p. 2-9

Editor

Elsevier

Fecha

2009

Derechos

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Formato

PDF

Idioma

Ingles

Tipo

Artículo

Identificador

DOI:10.1016/j.jpowsour.2008.12.020
Fecha de agregación
June 13, 2014
Colección
Bibliografía Nacional Química
Tipo de Elemento
Document
Etiquetas
, ,
Citación
Zajac, Wojciech, “Structural and electrical properties of grain boundaries in Ce0.85Gd0.1501.925 solid electrolyte modified by addition of transition metal ions,” RIQUIM - Repositorio Institucional de la Facultad de Química - UdelaR, accessed November 15, 2019, http://riquim.fq.edu.uy/items/show/1585.
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