سنتز و مشخصه يابي الكتريكي تركيب (Nd0.9La0.1)2 Ni0.75Cu0.25O_4به عنوان كاتد جهت استفاده در پيل هاي سوختي اكسيد جامد

در پيل هاي سوختي اكسيد جامد كاهش دماي عملكرد بسيار مورد توجه است، اما در اغلب موارد كاهش دما منجر به افزايش مقاومت اجزاء پيل مخصوصا در كاتد مي گردد. با توجه به اين موضوع توليد مواد كاتدي با رسانايي الكتريكي بالا در دماي نسبتا پايين همواره مورد توجه بوده است. در اين پژوهش تركيب (Nd0.9La0.1)2 Ni0.75Cu0.25O_4 با ساختار كريستالي رادلسدن-پاپر براي اولين بار به روش واكنش در حالت جامد سنتز و جهت استفاده به عنوان كاتد در پيل هاي سوختي اكسيد جامد بر پايه الكتروليت هاي هادي پروتون، خصوصيات آن مورد بررسي قرار گرفت. در اين راستا تاثير ريزساختار و دماي پخت بر ميزان رسانايي الكتريكي قطعات كاتدي نيز مورد بررسي قرار گرفت. قطعات كاتدي خام توسط پرس تك محوري با فشار اعمالي MPa200 توليد و در محدوده دمايي 1000 تا 1300 درجه سانتي گراد پخت داده شدند. در اين تحقيق از آناليز اشعه ايكس جهت تعيين ساختار كريستالي و از روش ارشميدس جهت تعيين دانسيته قطعات پخت داده شده استفاده شد. از آناليز SEM نيز جهت بررسي ريز ساختار نمونه هاي پخت داده شده در دماهاي مختلف استفاده شد. هدايت الكتريكي نمونه ها در محدوده دمايي 300 تا 800 درجه سانتي گراد در اتمسفر محيط به روش هدايت سنجي چهار پروبي تعيين شد. نتيجه اين تحقيق حاكي از آن بود كه ساختار كريستالي مورد نظر با دو بار انجام عمليات كلسينه در دماي 1000 درجه سانتي گراد به مدت 10 ساعت به طور كامل ايجاد مي شود. دانسيته نمونه ها متناسب با دماي پخت در محدوده 90 تا 99 درصد دانسيته تئوري تعيين شد. نتايج اين تحقيق نشان داد كه هدايت الكتريكي نمونه ها با كاهش دماي پخت و در نتيجه كاهش دانسيته، كاهش مي يابد. در اين رابطه ماكزيمم رسانايي در دماي 500 درجه سانتي گراد براي نمونه اي كه در دماي 1300 درجه سانتي گراد پخت داده شده بود، معادل S/cm 114/36 تعيين شد.