journal article·2024-01

Synthesis of BaZr 0.1 Ce 0.7 Y 0.2 O 3‐δ nano‐powders by aqueous gel‐casting for proton‐conducting solid oxide fuel cells

Donggang Wang, Zhenhao Zhang, Tao Song, Haibin Sun, Jiao Li, Xue Guo, Qiangqiang Hu, Yurun Feng, Shikai Zhao

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Abstract

Abstract For the sake of enhance the sinter ability and electrical conductivity of BaZr 0.1 Ce 0.7 Y 0.2 O 3‐δ (BZCY) electrolytes, a modified aqueous gel‐casting method was applied to synthesize high sintering active and high conductive BZCY nano‐powders. The new approach makes it easy to obtain pure perovskite. The highly sintering active purity‐phase of BZCY nano‐powder (particle size of 50∼100 nm) was obtained by calcining at 1100°C for 2 h. Nano‐powders effectively reduce the sintering densification temperature and successfully prepare BZCY electrolyte with relative density > 96 % at 1450°C, and promote grain growth with an average grain size of 2.36 μm. Benefiting from this, improved electrical conductivities (e.g., 12.4×10 −3 S cm −1 at 700°C, in wet air) are obtained. The NiO‐BZCY/BZCY/LSCF‐BZCY anode‐supporting single cell shows a peak power density of 0.75 W cm −2 at 700°C while taking ambient air as oxidants and wet H 2 (∼3 vol.% H 2 O) as fuels.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Advancements in Solid Oxide Fuel Cells · Electronic and Structural Properties of Oxides · Magnetic and transport properties of perovskites and related materials

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

School of Materials Science and Engineering Shandong University of Technology Zibo P. R. China

Shandong Yasai Ceramic Technology Co. Ltd Jinan P. R. China

Shandong Industrial Ceramic Research and Design Institute Co., Ltd. Zibo P. R. China

Funding

Zibo City Integration Development Project

References (57)

Show source-provided references
1. 10.1016/j.seppur.2022.12228710.1016/j.seppur.2022.122287 ↗
2. 10.1002/sus2.5810.1002/sus2.58 ↗
3. 10.1016/j.electacta.2020.13644410.1016/j.electacta.2020.136444 ↗
4. 10.1016/j.cej.2022.13653310.1016/j.cej.2022.136533 ↗
5. 10.1039/c8ee01157e10.1039/c8ee01157e ↗
6. 10.1016/j.rser.2019.10956010.1016/j.rser.2019.109560 ↗
7. 10.1002/adma.20050209810.1002/adma.200502098 ↗
8. 10.1149/1.205619710.1149/1.2056197 ↗
9. 10.1149/1.209564910.1149/1.2095649 ↗
10. 10.1016/S0167‐2738(00)00777‐310.1016/S0167‐2738(00)00777‐3 ↗
11. 10.1016/S0167‐2738(00)00777‐310.1016/S0167‐2738(00)00777‐3 ↗
12. 10.1016/j.ceramint.2017.12.11610.1016/j.ceramint.2017.12.116 ↗
13. 10.1002/adma.20060136610.1002/adma.200601366 ↗
14. 10.1002/adfm.20220969510.1002/adfm.202209695 ↗
15. 10.1016/j.ceramint.2019.08.20910.1016/j.ceramint.2019.08.209 ↗
16. 10.1016/j.ijhydene.2018.05.08910.1016/j.ijhydene.2018.05.089 ↗
17. 10.1111/j.1551‐2916.2005.00449.x10.1111/j.1551‐2916.2005.00449.x ↗
18. 10.1016/j.ssi.2009.06.01510.1016/j.ssi.2009.06.015 ↗
19. 10.1016/j.ijhydene.2020.06.11210.1016/j.ijhydene.2020.06.112 ↗
20. 10.1016/j.pmatsci.2013.08.00110.1016/j.pmatsci.2013.08.001 ↗
21. 10.1016/j.ijhydene.2017.09.06710.1016/j.ijhydene.2017.09.067 ↗
22. 10.1016/j.memsci.2016.02.03210.1016/j.memsci.2016.02.032 ↗
23. 10.1002/adem.20029000210.1002/adem.200290002 ↗
24. 10.1149/1.272475910.1149/1.2724759 ↗
25. 10.1016/j.jpowsour.2006.10.09810.1016/j.jpowsour.2006.10.098 ↗
26. 10.1016/S0254‐0584(02)00384‐x10.1016/S0254‐0584(02)00384‐x ↗
27. 10.1016/j.jpowsour.2009.10.01810.1016/j.jpowsour.2009.10.018 ↗
28. 10.1016/S1002‐0721(14)60138‐110.1016/S1002‐0721(14)60138‐1 ↗
29. 10.1006/jssc.1998.786810.1006/jssc.1998.7868 ↗
30. 10.1016/j.ceramint.2008.04.00410.1016/j.ceramint.2008.04.004 ↗
31. 10.1016/j.ijhydene.2015.05.05610.1016/j.ijhydene.2015.05.056 ↗
32. 10.1126/science.120409010.1126/science.1204090 ↗
33. 10.1016/j.rser.2017.03.05210.1016/j.rser.2017.03.052 ↗
34. 10.1016/j.jpowsour.2017.04.01010.1016/j.jpowsour.2017.04.010 ↗
35. 10.1016/j.ijhydene.2011.02.12310.1016/j.ijhydene.2011.02.123 ↗
36. 10.1016/j.ssi.2008.04.00210.1016/j.ssi.2008.04.002 ↗
37. 10.2109/jcersj2.1918610.2109/jcersj2.19186 ↗
38. 10.2109/jcersj2.1918610.2109/jcersj2.19186 ↗
39. 10.1016/j.ijhydene.2016.10.12010.1016/j.ijhydene.2016.10.120 ↗
40. 10.1016/j.jeurceramsoc.2015.01.01210.1016/j.jeurceramsoc.2015.01.012 ↗
41. 10.1039/c0jm02013c10.1039/c0jm02013c ↗
42. 10.1016/j.jpowsour.2017.10.09110.1016/j.jpowsour.2017.10.091 ↗
43. 10.1016/j.ceramint.2018.06.01410.1016/j.ceramint.2018.06.014 ↗
44. 10.1016/j.jcis.2018.06.07410.1016/j.jcis.2018.06.074 ↗
45. 10.1111/jace.1746710.1111/jace.17467 ↗
46. 10.1016/j.jpowsour.2010.04.03410.1016/j.jpowsour.2010.04.034 ↗
47. 10.1016/j.ceramint.2019.11.21610.1016/j.ceramint.2019.11.216 ↗
48. 10.1016/j.ijhydene.2022.09.14910.1016/j.ijhydene.2022.09.149 ↗
49. 10.1016/j.ijhydene.2011.07.08710.1016/j.ijhydene.2011.07.087 ↗
50. 10.1016/j.elecom.2011.12.02310.1016/j.elecom.2011.12.023 ↗
51. 10.1016/j.jpowsour.2017.06.08910.1016/j.jpowsour.2017.06.089 ↗
52. 10.1002/fuce.20150015610.1002/fuce.201500156 ↗
53. 10.1016/j.jpowsour.2015.10.02910.1016/j.jpowsour.2015.10.029 ↗
54. 10.1016/j.jpowsour.2013.07.06010.1016/j.jpowsour.2013.07.060 ↗
55. 10.1016/j.memsci.2014.11.05910.1016/j.memsci.2014.11.059 ↗
56. 10.1016/j.ijhydene.2018.04.00610.1016/j.ijhydene.2018.04.006 ↗
57. 10.1016/j.ceramint.2017.09.19510.1016/j.ceramint.2017.09.195 ↗