Статьи автора

Структура, подвижность кислорода и электрохимические характеристики материалов La_1.7Ca_0.3Ni_{1 –} _<i>x</i>Cu_<i>x</i>O_{4 + δ}

Номер выпуска 1 от 17.09.2025

Фазы Раддлесдена–Поппера являются одними из наиболее многообещающих материалов со смешанной ионной-электронной проводимостью, предназначенных для таких устройств, как кислородпроводящие мембраны, твердооксидные топливные элементы (ТОТЭ) и электролизеры (ТОЭ), работающих в области средних температур. Перспективность этих материалов в данных применениях обеспечивается их высокими значениями общей проводимости и подвижности кислорода. В настоящей работе было проведено исследование структурных свойств, подвижности кислорода и электрохимических характеристик перспективных материалов La_1.7Ca_0.3Ni_{1 – x}Cu_xO_{4 + δ} (x = 0–0.4). По данным прецизионного РФА, все полученные материалы являются однофазными и обладают тетрагональной структурой. Параметр элементарной ячейки c и объем ячейки увеличиваются при допировании медью. Содержание сверхстехиометрического междоузельного кислорода уменьшается при допировании, составы с высоким содержанием меди становятся дефицитными по кислороду. Для образцов характерна неоднородность подвижности кислорода. В целом наблюдается тенденция уменьшения кислородной подвижности в серии образцов La_1.7Ca_0.3Ni_{1 – x}Cu_xO_{4 + δ} при увеличении содержания Cu. Исследование электродов с La_1.7Ca_0.3Ni_{1 – x}Cu_xO_{4 + δ} функциональными слоями методом импедансной спектроскопии показало значительное увеличение электрохимической активности электродов с содержанием меди x > 0.2. Проведен анализ факторов, влияющих на производительность электродов. Результаты, полученные в исследовании, демонстрируют, что материал La_1.7Ca_0.3Ni_0.6Cu_0.4O_{4 + δ} является перспективным для применения в качестве воздушных электродов в электрохимических устройствах.

1 0