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SCIE
SCOPUS
Synthesis, structure and electrochemical performance of double perovskite oxide Sr<sub>2</sub>Fe<sub>1-x</sub>Ti<sub>x</sub>NbO<sub>6-δ</sub> as SOFC electrode
저자
Karim, Afizul Hakem ; Park, Ka-Young ; Lee, Tae Hee ; Muhammed Ali, S.A. ; Hossain, Shahzad ; Absah, Hidayatul Qayyimah Hj Hairul ; Park, Jun-Young ; Azad, Abul Kalam
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2017
작성언어
-주제어
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
666-673(8쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>A new series of double perovskite oxides Sr<SUB>2</SUB>Fe<SUB>1-x</SUB>Ti<SUB>x</SUB>NbO<SUB>6-δ</SUB> (x = 0, 0.05 & 0.1) were prepared by traditional solid state reaction method and characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscope (SEM), energy dispersive x-ray (EDX), ac impedance and dc four point using Van Der Pauw method. The samples were sintered at 1200 °C for 12 h in air to get single phase. Rietveld refinement shows that all composition crystallizes in tetragonal symmetry in the space group <I>I</I>4/<I>m.</I> The lattice parameter were related to the ideal single perovskite a<SUB>p</SUB> as a ≈ b ≈ √2a<SUB>p</SUB>, and c ≈ 2a<SUB>p</SUB>. Scanning electron microscope shows increase in porosity with increase of Ti content. Sr<SUB>2</SUB>Fe<SUB>1-x</SUB>Ti<SUB>x</SUB>NbO<SUB>6-δ</SUB>/YSZ shows a good interface with no lamination problem between the two materials. EDX shows that the element contents of the materials synthesized in this study close to the nominal stoichiometry. Chemical compatibility studies with YSZ electrolyte shows no reaction with the anode. A symmetrical cell with the configuration of Sr<SUB>2</SUB>Fe<SUB>1-x</SUB>Ti<SUB>x</SUB>NbO<SUB>6-δ</SUB>|YSZ|Sr<SUB>2</SUB>Fe<SUB>1-x</SUB>Ti<SUB>x</SUB>NbO<SUB>6-δ</SUB> (x = 0.05 & 0.1) shows the lowest polarization resistance of 49.80 Ω cm<SUP>2</SUP> and the highest ac conductivity of 3.57 × 10<SUP>−3</SUP> S cm<SUP>−1</SUP> in dry H<SUB>2</SUB>/Ar for x = 0.1. The activation energy was found to be 1.20 eV which is almost similar to Sr<SUB>2</SUB>FeNbO<SUB>6-δ</SUB> as reported in literature. The dc conductivity measurement was highest for SFTN0.1 at 750 °C in dry 5% H<SUB>2</SUB>/Ar with a value of 1.17 S cm<SUP>−1</SUP>.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Titanium was substituted for Iron in the mixed conducting perovskite oxide SFN. </LI> <LI> A single double perovskite phase was obtained in air. </LI> <LI> Titanium substitution improves porosity, a.c conductivity and area specific resistance. </LI> <LI> The enhancement has been explained by a simple defect chemistry model. </LI> <LI> Electrochemical performance are interesting for applicability as an SOFC anode material. </LI> </UL> </P>
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