Understanding the Interplay of Dopants, Interfaces, and Anionic Conductivity in Doped Ceria/Zirconia Heteroepitaxial Structures

作者
José J. Plata,Antonio M. Márquez,Javier Fdez. Sanz
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:26 (11): 3385-3390 被引量:18
标识
DOI:10.1021/cm500415h
摘要

Using density functional theory calculations, a comparative study at a microscopic level of the different factors that influence the anionic conductivity in YSZ/doped-CeO 2 heterointerfaces is presented. First oxygen migration paths and barriers are examined, either at the YSZ phase or at the interface as a function of the different cations that may be present. Oxygen migration barriers and, simultaneously, vacancy formation energies are found to be significantly lower at the interface. While these two factors should result in a larger ionic conductivity at the interface, the presence of Ce 3+ cations, associated with O vacancies, is found to increase the oxygen hopping barrier. This drawback can be avoided by introducing aliovalents M 3+ cations in the ceria phase. Indeed, a systematic examination of the effects in the oxygen hopping barrier shows that the presence of trivalent dopants that present an ionic radius lower than that of the Ce 3+ decreases the oxygen migration barrier and increases the interfacial conductivity. However, some of these cations result in the formation of vacancy–dopant atom pairs, a situation that should be avoided as the radii of those cations are higher than the Ce 4+ cation radius. Dopants that prefer a next-nearest configuration should be selected and an adequate balance between the reduction of the oxygen hopping barrier and the preferred configuration (next or next nearest) should be established when selecting the most appropriate dopant.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
fanstar完成签到 ,获得积分10
1秒前
黄药师完成签到,获得积分10
2秒前
Ares完成签到,获得积分10
2秒前
Mengxt完成签到 ,获得积分10
3秒前
odell完成签到,获得积分10
3秒前
sylinmm完成签到,获得积分10
4秒前
overThat完成签到,获得积分10
4秒前
我思故我在完成签到,获得积分0
4秒前
爱科研的王完成签到,获得积分10
6秒前
舒适小翠完成签到,获得积分10
7秒前
提醒我完成签到,获得积分10
7秒前
苏222完成签到,获得积分10
8秒前
陈雅玲完成签到 ,获得积分10
8秒前
娃哈哈完成签到,获得积分10
9秒前
JJ完成签到,获得积分10
9秒前
认真学飞雷神的林克完成签到,获得积分10
9秒前
子铭完成签到,获得积分10
10秒前
dsaifjs完成签到,获得积分10
10秒前
好你个大西瓜完成签到,获得积分10
10秒前
海岸线完成签到,获得积分10
10秒前
莲意神韵完成签到,获得积分10
11秒前
孙kk完成签到,获得积分10
11秒前
无名小卒完成签到,获得积分10
11秒前
朴素亦绿完成签到,获得积分10
12秒前
易义德发布了新的文献求助10
12秒前
益生菌发布了新的文献求助10
13秒前
无私谷梦完成签到,获得积分10
13秒前
Una2030完成签到 ,获得积分10
13秒前
乐安完成签到 ,获得积分10
14秒前
Polaris完成签到 ,获得积分10
14秒前
乐观幻珊完成签到 ,获得积分10
14秒前
liu完成签到,获得积分10
15秒前
123完成签到,获得积分10
15秒前
百事可乐乐完成签到,获得积分10
16秒前
邱邱啦完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
科研小小怪完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
fanfei完成签到,获得积分10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8129920
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9532296
关于积分的说明 21593986
捐赠科研通 7711747
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3418056
关于科研通互助平台的介绍 2543742
邀请新用户注册赠送积分活动 2459259