亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Impact of Sr-Containing Secondary Phases on Oxide Conductivity in Solid-Oxide Electrolyzer Cells

氧化物 材料科学 电导率 氧化钇稳定氧化锆 电解质 离子电导率 电解 空位缺陷 化学工程 无机化学 立方氧化锆 化学 陶瓷 电极 冶金 物理化学 结晶学 工程类
作者
Andrew J. E. Rowberg,Heather S. Slomski,Namhoon Kim,Nicholas A. Strange,Brian P. Gorman,Sarah Shulda,David S. Ginley,Kyoung E. Kweon,Brandon C. Wood
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:36 (13): 6464-6474 被引量:12
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.4c00511
摘要

Solid-oxide electrolyzer cells (SOECs) based on a yttria-stabilized zirconia (YSZ) oxide electrolyte produce hydrogen from water with the assistance of excess thermal energy; however, Sr diffusion within the Gd-doped CeO2 (GDC) barrier layer during processing or operation can lead to the formation of unwanted secondary phases such as SrO and SrZrO3. To establish and compare the degree of impact of these phases on SOEC performance, we conduct first-principles calculations to study their bulk oxide conductivities and compare them to that of the YSZ electrolyte. We find that SrO has a low conductivity arising from the poor mobility and low concentration of mobile oxygen vacancies, and its presence in SOECs should therefore be avoided. SrZrO3 also has a lower oxide conductivity than YSZ; however, this discrepancy is primarily due to lower vacancy concentrations rather than low mobility. We find that sufficient levels of Y-doping on the Zr site can increase oxygen vacancy concentrations in SrZrO3 to achieve an oxide ionic conductivity on par with that of YSZ, thereby mitigating any potential deleterious effect on transport performance. Energy-dispersive X-ray spectroscopy confirms that Y is the most common minority element present in SrZrO3 forming near the GDC–YSZ interface, alleviating concerns regarding the impact of SrZrO3 on device performance. These results from our combined computational–experimental analysis can inform future engineering strategies designed to limit the detrimental effects of Sr-induced secondary phase formation on SOEC performance.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
可爱惠完成签到,获得积分10
7秒前
20秒前
111发布了新的文献求助10
25秒前
33秒前
桐桐的应助被341采纳,获得10
44秒前
丘比特的应助被wenb7采纳,获得10
47秒前
暗月发布了新的文献求助10
1分钟前
明理紫萍完成签到,获得积分10
1分钟前
共享精神的应助被芊芊墨客采纳,获得10
1分钟前
积极的一江完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
暗月完成签到,获得积分20
1分钟前
1分钟前
wenb7发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
芊芊墨客发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
111发布了新的文献求助10
1分钟前
清脆曼岚完成签到,获得积分10
1分钟前
2分钟前
含蓄的新柔完成签到,获得积分10
2分钟前
siv完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
调皮烤鸡完成签到,获得积分10
2分钟前
siv发布了新的文献求助10
2分钟前
李健的应助被wenb7采纳,获得10
2分钟前
寒冷的映冬完成签到,获得积分10
2分钟前
一逗完成签到,获得积分10
3分钟前
个性花瓣完成签到,获得积分10
3分钟前
坚强含烟完成签到,获得积分10
3分钟前
Kevin完成签到,获得积分10
4分钟前
正直冰淇淋完成签到,获得积分10
4分钟前
年轻靖巧完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
wenb7发布了新的文献求助10
4分钟前
高大凌旋完成签到,获得积分10
4分钟前
5分钟前
魔幻的凝丝完成签到,获得积分10
5分钟前
一逗发布了新的文献求助10
5分钟前
强健的千柔完成签到,获得积分10
5分钟前
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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7970186
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9436540
关于积分的说明 21043180
捐赠科研通 7546685
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3373138
关于科研通互助平台的介绍 2508033
邀请新用户注册赠送积分活动 2405716