ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Y–Sr ФЕРРОКУПРАТОВ

Ломаева К.В.^(1,2), Протасова Е.И.^(1,2), Толстов К.С.^(1,2), Сунцов А.Ю.⁽²⁾

⁽¹⁾ Уральский федеральный университет

620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, д. 19

⁽²⁾ Институт химии твердого тела УрО РАН

620990, Екатеринбург, ул. Первомайская, д. 91

Перспективные катодные материалы на основе высокотемпературных сверхпроводящих оксидов YSr₂Cu₃O₇ замещенные железом YSr₂Cu₂FeO_7+δ, несмотря на свои преимущества перед кобальтитами и ферритами, а именно, они обладают низким поляризационным сопротивлением при температуре 700 °C, имеют недостатки, которые препятствуют введению их в эксплуатацию в топливном элементе – высокий коэффициент термического расширения (КТР) и низкая электропроводность. Увеличение содержания железа в B-подрешетке (YSr₂Cu_1.75Fe_1.25O_7+δ) позволило снизить КТР, но на проводимость это не произвело никакого эффекта.

В данной работе для модификации свойств был использован дефицит катионов иттрия в A-подрешетке. Такой подход был выбран на основе литературных данных о его положительном влиянии на функциональные характеристики оксидов, а также для подавления образования побочной фазы YCu₂O₄. Целью исследования стал синтез и изучение свойств соединений состава
Y_1-хSr₂Cu_1.75Fe_1.25O_7+δ (x = 0.05; 0.1).

Синтез целевых соединений проводили методом глицерин-нитратного горения с последующим отжигом при 980 °C. По данным рентгенофазового анализа, все полученные образцы являются однофазными и кристаллизуются в тетрагональной сингонии (пр. гр. P 4/mmm).

Методами БЭТ и СЭМ была изучена морфология порошков, полученных твердых растворов. Используя импедансную спектроскопию и метод распределения времен релаксации, были подробно изучены механизмы, протекающие при катодной реакции.