Осуществлён синтез твердого электролита Bi4V1.7Fe0.3O10.7. С этим электролитом изготовлены три ячейки, две из которых реализуют плоскую модель топливного элемента, а третья – близка к трубчатой модели. Ячейки плоского типа отличаются друг от друга только герметизирующими агентами: были применены высокотемпературное стекло и тефлон. Собранные ячейки исследованы. Определены равновесные значения ЭДС. Для ячеек всех типов обнаружены низкие значения равновесных ЭДС. Возможные причины этого: негазоплотная таблетка электролита, негерметичный стык между подводящей трубкой и таблеткой электролита, число переноса ионов электролита заметно меньше 1. Путём снятия вольтамперных характеристик сделана оценка пиковой мощности различных ячеек. Относительно меньшие удельные мощности ячейки трубчатого типа скорее всего вызваны сложностью нанесения внутреннего электрода (анода) в трубе с внутренним диаметром ~ 1,5 мм. Меньшие удельные мощности ячейки планарного типа с высокотемпературным стеклом по сравнению с ячейкой с тефлоновой прокладкой скорее всего вызвано деградацией внутреннего электрода (анода) из-за частичного покрытия его высокотемпературным стеклом в процессе герметизации.
Solid electrolyte Bi4V1.7Fe0.3O10.7 was obtained by means of polymer-salt composition pirolysis. There were produced three solid oxide fuel cells containing this electrolyte. Two of them have planar model of fuel cell. The configuration of the third cell is similar to the tube model. The planar cells differ from each other only in sealing agents. High temperature glass and Teflon were used as sealing agents in these planar cells. Study of all cells was carried out. EMF equilibrium values of these cells were determined. Low magnitudes of equilibrium EMF were determined for all cells. Possible reasons of these values are the following: not a gasproof electrolyte tablet, not a gasproof junction between the tube and the electrolyte tablet, ions transfer number of electrolyte is far less than 1. Peak powers of all cells were estimated by means of measuring of voltage-current characteristics. Specific power of the tube type cell is relatively less than others because of complication of putting internal electrode (anode) in tube with internal diameter ~ 1,5 mm. Specific power of planar cell with high temperature glass is less than specific power of planar cell with Teflon because of partial spreading of anode by high temperature glass during sealing process.
1. Синтез, структура и проводимость оксидной керамики BIMEVOX // Электрохимия. - 2009. - Т. 45. - № 5. - С. 547-554.
2. Способы получения, структурные и электротранспортные характеристики ультрадисперсных порошков BIFEVOX // Журнал неорганической химии. - 2009. - Т. 54. - № 8. - С. 1257-1269.
3. Defect equilibria and partial molar properties of (La,Sr)(Co,Fe)O3-δ // Solid State Ionics. - 2006. - V. 177. - № 35-36. - P. 3109-3115.
4. Electrochemical Properties of Mixed Conducting Perovskites La1-xMxCo1-yFeyO3-δ (M = Sr, Ba, Ca) // J. Electrochem. Soc. - 1996. - V. 143. - № 9. - P. 2722-2729.
5. Oxygen nonstoichiometry of Bi2V0.9Cu0.1O5.5-δ solid electrolyte by coulometric titration technique // Electrochimica Acta. - 2002. - V. 47. - P. 3957-3964.
6. Phase - transitions and ionic conductivity in Bi4V2O11 an oxide with layered structure. // Solid State Ionics. - 1988. - V. 28. - P. 529-532.
7. Studies on thermal and structural properties of glasses as sealants for solid oxide fuel cells // International Journal of Hydrogen Energy. - 2008. - V. 33. - P. 434-438.
8. Thermal and physical properties of 30SrO-40SiO2-20B2O3-10A2O3 (A = La, Y, Al) glasses and their chemical reaction with bismuth vanadate for SOFC // Solid State Ionics. - 2010. - V. 181. - № 1-2. - P. 79-85.