Протонпроводящие материалы BaCe0.8–xZrxDy0.2O3–δ: транспортные свойства и применение в твердооксидных электролизерах

Изложены закономерности изменения физико-химических свойств протонпроводящих электролитов BaCe0.8–xZrxDy0.2O3–δ при варьировании концентрации циркония. Доказано, что цирконий-обогащенные материалы (x = 0.5 и 0.6) обладают бόльшим вкладом дырочной составляющей в общую проводимость, чем церий-обогащенные материалы (x = 0.2 и 0.3). Предложены для применения в твердооксидных электролизерах и конвертерах углекислоты два электролита, один из которых (х = 0.3) обладает высокой проводимостью − 14.8 См см–1 при 600 °С в водороде (рН2О = 0.03 атм) и химической стабильностью в парах воды, а второй (х = 0.5) имеет меньшую проводимость (11.7 См см–1 в тех же условиях), но устойчив к углекислоте. Определено влияние внешних факторов на электрохимические характеристики электролизера и конвертера углекислоты на основе электролитов x = 0.3 и 0.5 соответственно. Раскрыта связь между поляризационным сопротивлением электродов и равновесными парциальными давлениями газовых компонентов конвертера углекислоты.