Перспективные блочно-слоевые материалы c протонной и тройной протонной-кислородной-электронной проводимостью: от химического дизайна к электрохимическим устройствам

В рамках третьего года выполнения проекта впервые получены железо-замещенные сложные оксиды BaLa1–xFexInO4–δ (0 ≤ х ≤ 0,5). Подтверждена однофазность образцов. Показано, что введение железа в подрешетку лантана приводит к повышению симметрии кристаллической решетки. Подтвержден качественный и количественный состав образцов. Установлено нахождения железа в двух степенях окисления Fe2+и Fe3+. Подтверждена возможность гидратации для образца BaLa0,9Fe0,1InO4–δ. Показано, что рост концентрации допанта приводит к значимому росту электропроводности (до ~4 порядков величины). Образец с малой концентрацией допанта BaLa0,9Fe0,1InO4–δ характеризуется смешанной кислородно-ионной/дырочной проводимостью в атмосфере сухого воздуха и тройной протонной/кислородно-ионной/дырочной в атмосфере влажного воздуха. Образцы с х = 0,4; 0,5 демонстрируют доминирование дырочной проводимости. Показано, что значения коэффициентов термического расширения для образцов Ba1,1La0,9InO3,95 и BaLa0,9Fe0,1InO4–δ сопоставимы. Установлено, что электролитные материалы BaLaInO4 и Ba1,1La0,9InO3,95 разрушаются при взаимодействии с материалом защитного слоя электрохимической ячейки Ce0,9Gd0,1O2–δ, материалом для формирования кермета NiO электродными материалами La2NiO4 и BaLa0,6Fe0,4InO4-δ.