Ifeanyichukwu Daniel Unachukwu

 

Synthese und Charakterisierung von A-Platz substituiertes Lanthan Nickelate als Sauerstoffelektroden für Solid Oxid Cells

Mit FULLPROF angepasstes Röntgenbeugungs Digagramm von La2Ni0.8Co0.2O4+δ und REM- Aufnahme Urheberrecht: Ifeanyichukwu Daniel Unachukwu Mit FULLPROF angepasstes Röntgenbeugungs Digagramm von La2Ni0.8Co0.2O4+δ und REM- Aufnahme

Lanthannickelate, Ln2NiO4+δ (Ln = La, Pr, Nd), haben in den letzten Jahrzehnten großes Interesse als Materialien für Sauerstoff-Elektroden in Festoxidzellen (SOC) erregt. Dies kann der gemischten Valenz der Übergangsmetall-Kationen sowie der Anwesenheit zusätzlicher mobiler Sauerstoff-Atome zugeschrieben werden. Daher werden sie als günstige Mischleiter (MIEC) betrachtet. Zudem weisen sie aufgrund ihres hohen Sauerstoff-Diffusionskoeffizienten (D*) und Oberflächenaustauschkoeffizienten (K*) günstige elektrokatalytische Aktivität auf. Messungen dieser Koeffizienten ergaben, dass sie um einige Größenordnungen über denen von traditionellem LSM und LSCF liegen. Neben den höheren Koeffizienten besitzen sie zudem günstige elektrische Leitfähigkeiten und Wärmeausdehnungseigenschaften, die denen der Elektrolytmaterialien entsprechen.
In der neueren Literatur wird von verbesserten elektrochemischen Eigenschaften berichtet, wenn Kobalt am B-Platz des Lanthannickelates substituiert wird (Ln2Ni0,8Co0,2O4+δ). Daher ist das Ziel dieser Arbeit die weitere Verbesserung der physikalisch-chemischen und elektrochemischen Eigenschaften dieses Lanthannickelates durch A-Platz-Substitution mit einem bivalenten Erdalkalimetall (z. B. Strontium), d. h. Ln2-xSrxNi0,8Co0,2O4+δ, (x = 0,05, 0,1, 0,2, 0,4 und 0,8).