journal article·2011-03-22

Synthesis and Study of a Ce-Doped La/Sr Titanate for Solid Oxide Fuel Cell Anode Operating Directly on Methane

Cédric Périllat-Merceroz, Gilles Gauthier, Pascal Roussel, Marielle Huvé, Patrick Gélin, Rose-Noëlle Vannier

Chemistry of Materials· Volume 23· Issue 6
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Abstract

The possibility to introduce cerium in the perovskite-type titanate with formula La 0.33 Sr 0.67 TiO 3+δ (LST) was investigated. Pure-phased La 0.23 Ce 0.1 Sr 0.67 TiO 3+δ (LCST) was only obtained by synthesis at high temperature in reducing (diluted hydrogen) atmosphere. The material exhibits the same orthorhombic symmetry with Immm space group as LST and nearly the same cell volume. When exposed to oxidizing atmosphere at 1200 °C, Ti 3+ and Ce 3+ oxidation leads to the decomposition of LCST and the growth of several nanoscaled Ce-rich phases, as highlighted by backscattered electron microscopy. Shifting the gas back to a reducing atmosphere, but at lower temperature, only involves partial reversibility, ensuring the presence of nanoparticles of (electro)catalytically active phase within an electronically conducting n-type network. The catalytic tests in methane steam reforming at 900 °C (CH 4 /H 2 O = 10/1) show that the properties of the partially decomposed phase are greatly improved, what could make it a promising anode material for SOFC operating on slightly wet methane.
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Research context

OpenAlex topics: Advancements in Solid Oxide Fuel Cells · Catalysis and Oxidation Reactions · Catalytic Processes in Materials Science

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Affiliations

CEA/LITEN, Laboratoire d’Innovation Technologique et des Energies Nouvelles, 17 rue des Martyrs, F-38054 Grenoble, France

Université Lille Nord de France, CNRS, UMR8181, UCCS, Unité de Catalyse et de Chimie du Solide, ENSCL-Université Lille 1, BP90108, F-59652 Villeneuve d’Ascq, France

Université Lyon 1, CNRS, UMR5256, IRCELYON, Institut de recherches sur la catalyse et l’environnement de Lyon, 2 avenue Albert Einstein, F-69626 Villeurbanne, France

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