BaCeO3-BaZrO3 고용체(BCZY) 기반 프로톤 세라믹 연료전지(PCFC)용 고성능 전해질 개발 BaCeO3-BaZrO3 Solid Solution (BCZY) as a High Performance Electrolyte of Protonic Ceramic Fuel Cells (PCFCs)원문보기
To overcome the limitations of the solid oxide fuel cells (SOFCs) due to the high temperature operation, there has been increasing interest in proton conducting fuel cells (PCFCs) for reduction of the operating temperature to the intermediate temperature range. In present work, the perovskite $...
To overcome the limitations of the solid oxide fuel cells (SOFCs) due to the high temperature operation, there has been increasing interest in proton conducting fuel cells (PCFCs) for reduction of the operating temperature to the intermediate temperature range. In present work, the perovskite $BaCe_{0.85-x}Zr_xY_{0.15}O_{3-\delta}$ (BCZY, x = 0.1, 0.3, 0.5, and 0.7) were synthesized via solid state reaction (SSR) and adopted as an electrolyte materials for PCFCs. Powder characteristics were examined using X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA) and Brunauer, Emmett and Teller (BET) surface area analysis. Single phase BCZY were obtained in all compositions, and chemical stability was improved with increasing Zr content. Anode-supported cell with $Ni-BaCe_{0.55}Z_{0.3}Y_{0.15}O_{3-\delta}$ (BCZY3) anode, BCZY3 electrolyte and BCZY3-$Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-\delta}$ (BSCF) composite cathode was fabricated and electrochemically characterized. Open-circuit voltage (OCV) was 1.05 V, and peak power density of 370 ($mW/cm^2$) was achieved at $650^{\circ}C$.
To overcome the limitations of the solid oxide fuel cells (SOFCs) due to the high temperature operation, there has been increasing interest in proton conducting fuel cells (PCFCs) for reduction of the operating temperature to the intermediate temperature range. In present work, the perovskite $BaCe_{0.85-x}Zr_xY_{0.15}O_{3-\delta}$ (BCZY, x = 0.1, 0.3, 0.5, and 0.7) were synthesized via solid state reaction (SSR) and adopted as an electrolyte materials for PCFCs. Powder characteristics were examined using X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA) and Brunauer, Emmett and Teller (BET) surface area analysis. Single phase BCZY were obtained in all compositions, and chemical stability was improved with increasing Zr content. Anode-supported cell with $Ni-BaCe_{0.55}Z_{0.3}Y_{0.15}O_{3-\delta}$ (BCZY3) anode, BCZY3 electrolyte and BCZY3-$Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-\delta}$ (BSCF) composite cathode was fabricated and electrochemically characterized. Open-circuit voltage (OCV) was 1.05 V, and peak power density of 370 ($mW/cm^2$) was achieved at $650^{\circ}C$.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
제안 방법
현재 PCFC의 양극으로 사용 할 수 있는 수소 이온-전자 혼합 전도성 물질이 발견되지 않았기 때문에일반적으로 고성능 SOFC 양극을 적용하고 있으며, 950℃이하 온도에서 Co의 산화에 의한 상 안정성 등이 문제가 존재함에도 불구하고 PCFC 전극으로 높은 성능이 보고되고 있는 BSCF를 양극물질로 사용하였다.35-37) BSCF와 BCZY의 경우 고온에서 반응하여 이차상을 생성한다는 보고가 있기 때문에 상대적으로 낮은 온도에서 양극 열처리가 이루어졌으며, BSCF의 높은 열팽창 계수를 고려하여 5 : 5 부피 비의 양극기능층을 추가하였다.
BCZY의 소결거동을 살펴보기 위하여 20 × 7 × 7 mm bar 샘플을 냉간 정수압 성형을(CIP, cold isostatic press) 이용하여 250 MPa의 압력으로 성형한 뒤 1700℃ 10 시간 동안 소결하였다.
BaCe0.85-xZrxY0.15O3-δ (x = 0.1, 0.3, 0.5, 0.7) 분말은 일반적인 고상 합성법을 통하여 Fig. 1와 같은 순서로 만들어졌으며, 치환되는 Zr 조성에 따라 각각 BCZY1, BCZY3, BCZY5, BCZY7 (x = 0.1, 0.3, 0.5, 0.7)로 명명하였다.
고상 합성법으로 BCZY 분말을 제조할 경우 비교적 높은 하소온도가 (1300 ~ 1400℃) 필요하기 때문에, 화학적으로 안정한 ZrO2 도가니를 사용하여 powder bed 형태로 하소하였다. 특히, BCY의 경우 1400℃ 이상에서 Al2O3와 반응이 보고되고 있으며 BCZY의 경우에는 Pt 도가니를 사용했을 경우에도 Pt 확산에 의한 변색이 일어나는 현상이 보고되고 있다.
본 연구에서는 고상 합성법을 이용하여 전해질 분말을 합성한 뒤 화학적 안정성을 평가하였고, 그 결과를 바탕으로 화학적으로 안정한 최적의 전해질 조성을 선정하였다. 이를 전해질로 사용하여 음극지지형 셀을 제조 및 평가함으로써 PCFC용 신규 전해질 소재의 적용 가능성을 평가하였다.
측정된 분말을 이용하여 X-ray diffraction을 통해 무게변화에 영향을 준 물질을 확인하였다. 분말의 표면적은 BET(Brunauer, Emmett and Teller)를 이용하여 확인하였으며(Quantachrome Quadrasorb SI surface area analyzer) 소결체 및 셀의 표면형상은 SEM(Scanning Electron Microscope, XL-30 FEG, FEI)을 사용하여 관찰하였다.
) 양극 기능층과 BSCF 집전층을 스크린 프린팅으로 형성하고 850℃ 2 시간 동안 열처리하였다. 성능평가를 위해 200 sccm의 H2(3% H2O)와 공기를 각각 음극과 양극에 공급하였고, 650 ~ 550℃ 온도범위에서 solatron1287과 solatratron1260을 이용하여 전기화학적 성능을 측정하였다.
소결체는 20 × 20 mm 크기로 잘라낸 뒤 10 × 10 mm 크기의 BCZY3-BSCF(Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ, AGC SEIMI chemical. Co.) 양극 기능층과 BSCF 집전층을 스크린 프린팅으로 형성하고 850℃ 2 시간 동안 열처리하였다.
소결체는 분쇄한 뒤 분말 X-ray diffraction(Rigaku D MAX 2500 diffractometer)을 사용하여 20°부터 80°까지 0.01° 간격으로 측정하였으며 측정속도는 1 °/min이었다.
음극은 NiO(Sumitomo, Japan)와 BCZY3을 4 : 6 부피 비로 섞어 분무건조법을 (Yamato-GB22, Japan) 통하여 과립화 하였으며, 30% 부피 비의 PMMA(poly methyl methacrylate, 5 μm)를 넣어 음극의 기공율을 확보하였다.
본 연구에서는 고상 합성법을 이용하여 전해질 분말을 합성한 뒤 화학적 안정성을 평가하였고, 그 결과를 바탕으로 화학적으로 안정한 최적의 전해질 조성을 선정하였다. 이를 전해질로 사용하여 음극지지형 셀을 제조 및 평가함으로써 PCFC용 신규 전해질 소재의 적용 가능성을 평가하였다.
하소한 분말을 Pt 도가니에 넣어 고순도 공기 분위기에서 5 ℃/min 속도로 25℃에서 1200℃까지 가열한 뒤 100% CO2로 30 분 동안 유지한 후 온도를 하강하며 무게변화를 측정하였다. 측정된 분말을 이용하여 X-ray diffraction을 통해 무게변화에 영향을 준 물질을 확인하였다. 분말의 표면적은 BET(Brunauer, Emmett and Teller)를 이용하여 확인하였으며(Quantachrome Quadrasorb SI surface area analyzer) 소결체 및 셀의 표면형상은 SEM(Scanning Electron Microscope, XL-30 FEG, FEI)을 사용하여 관찰하였다.
화학적 안정성을 측정함에 앞서 BCZY의 표면적을 BET를 사용하여 측정하였다(Table 2). 측정에 앞서 분말들을 200℃의 진공 분위기에 24 시간동안 유지하여 표면의 수분 및 유기물을 제거하였고 고순도 질소를 흡착제로 사용하여 7 포인트씩 측정하였다. 측정결과 BCZY는 Zr양이 증가함에 따라 분말의 표면적이 증가하는 경향을 보였으며 이는 Y.
치환된 Zr양이 증가함에 따라 BCZY의 화학적 안정성은 증가하지만, 전기 전도도는 낮아 질 것으로 예상되기 때문에 BCZY3 조성을 선택하여 셀을 제작하였다. 일반적으로 BCZY5 이상의 Zr을 함유한 조성은 화학적 안정성은 뛰어나나 소결도가 떨어지기 때문에 음극 지지형 SOFC 공정을 사용하여 치밀한 전해질을 얻기 위해서 1450℃ 이상의 온도에서 소결하는데, 높은 소결 온도로인한 Ba 휘발 및 음극 기공구조에 문제가 생길 것으로 예상되기 때문에 공정 편의성 측면에서도 BCZY3을 선택하는 것이 가장 적합하다고 판단하였다.
4(a)는 100% CO2 분위기에서 BCZY의 화학적 안정성을 평가한 결과이고 (b)의 X-ray diffraction 결과는 TG 측정 후의 분말에서 얻어진 것이다. 표면에 흡착된 수분 및 유기물을 제거하고 CO2와의 반응을 억제하기 위하여 고순도 공기를 사용하여 가열한 뒤 하강하며 화학적 안정성을 확인하였다. BCY의 경우 중 저온의 CO2 및 H2O 분위기에서 BaCO3로 분해 된다고 보고되고 있으나, 비교적 적은 양의 Zr이 치환된 BCZY1의 경우도 10%가 넘는 무게증가를 보였다.
화학적 안정성을 평가하기 위해서 TGA(Thermo-gravimetric analysis) 분석을 실시하였다(SATARAM SETSYS Evolution S60, France). 하소한 분말을 Pt 도가니에 넣어 고순도 공기 분위기에서 5 ℃/min 속도로 25℃에서 1200℃까지 가열한 뒤 100% CO2로 30 분 동안 유지한 후 온도를 하강하며 무게변화를 측정하였다. 측정된 분말을 이용하여 X-ray diffraction을 통해 무게변화에 영향을 준 물질을 확인하였다.
이들 조성은 모두 단일상을 갖고 Zr양이 증가함에 따라 여러 특성이 BZY에 가까워지는 결과를 보였다. 화학적 안정성 및 전도도 결과를 기반으로 PCFC의 전해질로 BaCe0.55Zr0.3Y0.15O3-δ (BCZY3) 조성을 선택하였으며 동시소결법 (co-firing)을 이용하여 음극 지지형으로 셀을 제작하였다. 제작된 셀은 20 × 20 mm 크기에 전극 면적은 10 × 10 mm이었으며 Ba0.
화학적 안정성과 높은 수소 이온 전도도를 모두 만족하는 BCZY 조성을 도출하기 위하여 고상 합성법을 통해 BaCe0.85-xZrxY0.15O3-δ (x = 0.1, 0.3, 0.5, 0.7)를 합성하였다.
화학적 안정성을 측정함에 앞서 BCZY의 표면적을 BET를 사용하여 측정하였다(Table 2). 측정에 앞서 분말들을 200℃의 진공 분위기에 24 시간동안 유지하여 표면의 수분 및 유기물을 제거하였고 고순도 질소를 흡착제로 사용하여 7 포인트씩 측정하였다.
화학적 안정성을 평가하기 위해서 TGA(Thermo-gravimetric analysis) 분석을 실시하였다(SATARAM SETSYS Evolution S60, France). 하소한 분말을 Pt 도가니에 넣어 고순도 공기 분위기에서 5 ℃/min 속도로 25℃에서 1200℃까지 가열한 뒤 100% CO2로 30 분 동안 유지한 후 온도를 하강하며 무게변화를 측정하였다.
대상 데이터
분말 합성을 위하여 BaCO3 (Cerac, USA, 99.99%), CeO2 (High purity chemicals, Japan 99.99%), ZrO2 (Tosoh, Japan), Y2O3 (High purity chemical, Japan 99.99%)가 시작 물질로 사용되었다. 200℃ 오븐에서 24 시간 동안 건조된 분말을 조성에 맞는 적절한 비율로 에탄올과 함께 24시간 동안 섞은 뒤 80℃ 오븐에서 건조시켰다.
양극으로 사용된 BSCF의 경우 중-저온 영역에서 높은 산소이온 전도도를 갖는 우수한 SOFC의 양극물질로서 알려져 있다. 현재 PCFC의 양극으로 사용 할 수 있는 수소 이온-전자 혼합 전도성 물질이 발견되지 않았기 때문에일반적으로 고성능 SOFC 양극을 적용하고 있으며, 950℃이하 온도에서 Co의 산화에 의한 상 안정성 등이 문제가 존재함에도 불구하고 PCFC 전극으로 높은 성능이 보고되고 있는 BSCF를 양극물질로 사용하였다.35-37) BSCF와 BCZY의 경우 고온에서 반응하여 이차상을 생성한다는 보고가 있기 때문에 상대적으로 낮은 온도에서 양극 열처리가 이루어졌으며, BSCF의 높은 열팽창 계수를 고려하여 5 : 5 부피 비의 양극기능층을 추가하였다.
데이터처리
01° 간격으로 측정하였으며 측정속도는 1 °/min이었다. 얻어진 X-ray diffraction 결과를 이용하여 JADE 9.0 프로그램을 통해 격자상수 및 이론 밀도를 구하였다.
이론/모형
BCZY3 셀 제작은 일반적인 음극 지지 형 SOFC 공정인 동시 소결법을 사용하였다. 음극은 NiO(Sumitomo, Japan)와 BCZY3을 4 : 6 부피 비로 섞어 분무건조법을 (Yamato-GB22, Japan) 통하여 과립화 하였으며, 30% 부피 비의 PMMA(poly methyl methacrylate, 5 μm)를 넣어 음극의 기공율을 확보하였다.
BCZY의 소결거동을 살펴보기 위하여 20 × 7 × 7 mm bar 샘플을 냉간 정수압 성형을(CIP, cold isostatic press) 이용하여 250 MPa의 압력으로 성형한 뒤 1700℃ 10 시간 동안 소결하였다. 소결체의 밀도는 아르키메데스법을 사용하여 측정하였으며 단면 SEM을 사용해 결정립 크기의 경향성을 확인하였다. 소결체는 분쇄한 뒤 분말 X-ray diffraction(Rigaku D MAX 2500 diffractometer)을 사용하여 20°부터 80°까지 0.
성능/효과
따라서, 위의 TG결과는 문헌과 매우 잘 일치하는 것을 확인할 수 있다.21) 100% CO2 분위기에서의 화학적 안정성은 실제 PCFC 구동조건보다 가혹한 조건이기 때문에 약간의 반응을 감안한다면 BCZY3 조성부터는 PCFC 전해질로 사용 할 수 있을 것으로 판단된다.
Fig. 5의 SEM 이미지 분석 결과 제작된 셀의 음극 지지체의 두께는 900 μm, 음극 기능 층은 20 μm, BCZY3 전해질층은 7 μm으로 확인 되었으며, BSCF-BCZY3 양극 기능층 및 BSCF 양극 집전층의 두께는 각각 20 μm로 확인되었다.
분말 X-ray diffraction 결과 고상 합성법을 이용하여 만들어진 BCZY 분말은 두 번의 하소 단계를 거친 이후에 단일 상을 나타내었으며, 최근 보고된 1400℃ 24 h 하소 조건의 경우 BCZY7에 잔여 상이 남아있는 문제가 발생하였다.22,23) 또한, Zr양이 적을수록 낮은 온도 및 짧은 유지시간 안에 합성되는 것을 확인 할 수 있었다.
소결된 BCZY는 모두 높은 소결밀도(> 95%)를 갖고 있었으며 Zr양이 증가할수록 밀도가 감소하는 경향을 보였고, 단면 SEM 이미지 관찰 결과 Zr양이 증가함에 따라 결정립 크기가 작아지는 것을 확인할 수 있었다(Fig. 2).20,22)
7)를 합성하였다. 이들 조성은 모두 단일상을 갖고 Zr양이 증가함에 따라 여러 특성이 BZY에 가까워지는 결과를 보였다. 화학적 안정성 및 전도도 결과를 기반으로 PCFC의 전해질로 BaCe0.
15O3-δ (BCZY3) 조성을 선택하였으며 동시소결법 (co-firing)을 이용하여 음극 지지형으로 셀을 제작하였다. 제작된 셀은 20 × 20 mm 크기에 전극 면적은 10 × 10 mm이었으며 Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ (BSCF)를 양극 물질로 사용하여 우수한 전기화학적 성능을 확인하였다.
측정에 앞서 분말들을 200℃의 진공 분위기에 24 시간동안 유지하여 표면의 수분 및 유기물을 제거하였고 고순도 질소를 흡착제로 사용하여 7 포인트씩 측정하였다. 측정결과 BCZY는 Zr양이 증가함에 따라 분말의 표면적이 증가하는 경향을 보였으며 이는 Y. GuO의 결과와 일치한다.21)
후속연구
650℃에서 peak powder density (PPD)는 370 (mW/cm2)이 얻어졌으며, 상대적으로 큰 전극(10 × 10 mm) 면적과 다공성 복합 전극의 미세구조가 최적화되지 않았음을 고려한다면 추후 대면적화 및 추가적인 성능 향상이 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
연료전지란 무엇인가?
연료전지는 연료가 지니고 있는 화학적 에너지를 전기 에너지로 직접 변환하는 장치로 높은 변환효율과 무소음, 환경 친화적인 특성들로 인해 기존의 내연기관을 대체할 미래 에너지원 중 하나로 여겨지고 있다. 그 중에서도 고체산화물 연료전지(SOFC, solid oxide fuel cell)는 복합발전을 통해 높은 효율을 얻을 수 있고 내부개질을 통한 다양한 탄화수소 계열 연료의 사용이 가능하며 외부 시스템(BOP, balance of plant)이 간단하고, 높은 구동온도로 인해 귀금속 촉매를 사용하지 않아도 된다는 장점을 지니고 있다.
고체산화물 연료전지의 장점은 무엇인가?
연료전지는 연료가 지니고 있는 화학적 에너지를 전기 에너지로 직접 변환하는 장치로 높은 변환효율과 무소음, 환경 친화적인 특성들로 인해 기존의 내연기관을 대체할 미래 에너지원 중 하나로 여겨지고 있다. 그 중에서도 고체산화물 연료전지(SOFC, solid oxide fuel cell)는 복합발전을 통해 높은 효율을 얻을 수 있고 내부개질을 통한 다양한 탄화수소 계열 연료의 사용이 가능하며 외부 시스템(BOP, balance of plant)이 간단하고, 높은 구동온도로 인해 귀금속 촉매를 사용하지 않아도 된다는 장점을 지니고 있다. 그러나 매우 높은 작동온도로 인한 신뢰성 저하, 높은 소재 비용, 열 손실, 긴 시동시간 등의 문제점들이 SOFC의 상용화를 방해하는 요인으로 지적되면서 이를 극복하기 위한 방안으로 SOFC의 작동온도를 중-저온 영역으로(400 ~ 600℃) 낮추고자 하는 노력이 기울여지고 있다.
SOFC의 작동온도를 중-저온 영역으로 낮추고자 하는 시도에는 어떤 것이 있는가?
그 중 하나가, 수소이온 전도체를 전해질로 사용한 수소이온 세라믹 연료전지(PCFC, protonic ceramic fuel cell)이다.4-7) 수소이온 전도성 세라믹은 1980년대 H.
참고문헌 (37)
A. B. Stambouli and E. Traversa, "Solid Oxide Fuel Cells (SOFCs) a Review of an Environmentally Clean and Efficient Source of Energy," Renewable Sustainable Energy Rev., 6 [5] 433-55 (2002).
H. Iwahara, Y. Asakura, K. katahira, and M. Tanaka, "Prospect of Hydrogen Technology Using Proton-conducting Ceramics," Solid State Ionics, 168 [3-4] 299-310 (2004).
K. D. Kreuer, "Aspects of the Formation and Mobility of Protonic Charge Carriers and the Stability of Perovskitetype Oxides," Solid State Ionics, 125 [1-4] 285-302 (1999).
H. Iwahara, T. Yajima, T. Hibino, K. Ozaki, and H. Suzuki, "Protonic Conduction in Calcium, Strontium and Barium Zirconates," Solid State Ionics, 61 [1-3] 65-69 (1993).
H. Iwahara, T. Esaka, H. Uchida, and N. Maeda, "Proton Conducting in Sintered Oxides and Its Application to Steam Electrolysis for Hydrogen Production," Solid State Ionics, 3-4 359-63 (1981).
F. Giannici, A. Longo, K. D. Kreuer, A. Balerna, and A. Martorana, "Dopants and Defects: Local Structure and Dynamics in Barium Cerates and Zirconates," Solid State Ionics, 181 [3-4] 122-25 (2010).
A. Braun, A. Ovalle, V. Pomjakushin, A. Cervellino, and S. Erat, "Yttrium and Hydrogen Superstructure and Correlation of Lattice Expansion and Proton Conductivity in the $BaZr_{0.9}Y_{0.1}O_{2.95}$ Proton Conductor," Appl. Phys. Lett., 95 224103 (2009).
N. Zakowsky, S. Williamson, and J. T. S. Irvine, "Elaboration of $CO_2$ Tolerance Limits of $BaCe_{0.9}Y_{0.1}O_{3-{\delta}}$ Electrolytes for Fuel Cells and Other Application," Solid State Ionics, 176 3019-26 (2005).
S. V. Bhide and A. V. Virkar, "Stability of $BaCeO_3$ -based Proton Conductors in Water-containing Atmospheres," J. Electrochem. Soc., 146 [6] 2038-44 (1999).
K. H. Ryu and S. M. Haile, "Chemical Stability and Proton Conductivity of Doped $BaCeO_3$ - $BaZrO_3$ Solid Solutions," Solid State Ionics, 125 355-67 (1999).
S. Wienstroer and H.-D. Wiemhofer, "Investigation of the Influence of Zirconium Substitution on the Properties of Neodymium-doped Barium Cerates," Solid State Ionics, 101-103 1113-17 (1997).
A. K. Azad and J. T. S. Irvine, "Synthesis, Chemical Stability and Proton Conductivity of the Perovksites $Ba(Ce, Zr)_{1-x}Sc_xO_{3-{\delta}}$ ," Solid State Ionics, 178 ,635-40 (2007).
E. Fabbri, A. D'Epifanio, E. D. Bartolomeo, S. Licoccia, and E. Traversa, "Tailoring the Chemical Stability of Ba $(Ce_{0.8-x}Zr_x)Y_{0.2}O_{3-{\delta}}$ Protonic Conductors for Intermediate Temperature Solid Oxide Fuel Cells (IT-SOFCs)," Solid State Ionics, 179 558-64(2008).
Y. Guo, Y. Lin, R. Ran, and Z. shao, "Zirconium Doping Effect on the Performance of Proton-conducting BaZry $Ce_{0.8-y}Y_{0.2}O_{3-{\delta}}$ $(0.0{\leq}y{\leq}0.8)$ for Fuel Cell Applications," J. Power Sources, 193 [2] 400-07 (2009).
S. Ricote, N. Bonanos, and G. Caboche, "Water Vapour Solubility and Conductivity Study of the Proton Conductor $BaCe_{(0.9-x)}Zr_xY_{0.1}O_{(3-{\delta})}$ ," Solid State Ionics, 180 [14-16] 990-97 (2009)
S. Ricote, N. Bonanos, M. C. M. de Lucas, and G. Caboche, "Structural and Conductivity Study of the Proton Conductor $BaCe_{(0.9-x)}Zr_xY_{0.1}O_{(3-{\delta})}$ at Intermediate Temperatures," J. Power Sources, 193 [1] 189-93 (2009).
N. Narendar, G. C. Mather, P. A. N. Dias, and D. P. Fagg, "The Importance of Phase Purity in Ni- $BaZr_{0.85}Y_{0.15}O_{3-{\delta}}$ Cermet Anodes-novelnitrate-free Combustion Routeand Electrochemical Study," RSC Adv., 3 ,859-69 (2013).
Y. Guo, R. Ran, Z. Shao, and S. Liu, "Effect of Ba Nonstoichiometry Nonstoichiometry on the Phase Structure, Sintering, Electrical Conductivity and Phase Stability of $Ba_{1{\pm}x}Ce_{0.4}Zr_{0.4}Y_{0.2}O_{3-{\delta}}$ $(0{\leq}x{\leq}0.20)$ Proton Conductors," Int. J. Hydrogen Energy, 36 [14] 8450-60 (2011).
A. Magrez and T. Schober, "Preparation, Sintering, and Water Incorporation of Proton Conducting $Ba_{0.99}Zr_{0.8}Y_{0.2}$ $O_{3-{\delta}}$ : Comparison between Three Different Synthesis Techniques," Solid State Ionics, 175 [1-4] 585-88 (2004).
D. Han, K. Kishida, K. Shinoda, H. Inui, and T. Uda, "A Comprehensive Understanding of Structure and Site Occupancy of Y in Y-doped $BaZrO_3$ ," J. Mater. Chem. A, 1 3027-33 (2013).
C. Zuo, S. Zha, M. Liu, M. Hatano, and M. Uchiyama, " $Ba(Zr_{0.1}Ce_{0.7}Y_{0.2})O_{3-{\delta}}$ as an Electrolyte for Low-temperature Solid-oxide Fuel Cells," Adv. Mater., 18 [24] 3318-20 (2006).
S. V. Bhide and A. V. Virkar, "Stability of $AB^{\prime}1/2B^{\prime}^{\prime}_{1/2}O_{3-}$ Type Mixed Perovskite Proton Conductors," J. Electrochem. Soc., 146 [12] 4386-92 (1999).
R. D. Shannon, "Revised Effective Ionic Radii and Systematic Studies of Interatomic Distances in Halides and Chalcogenides," Acta. Cryst., 32 751-67 (1976).
C.-S. Tu, R. R. Chien, V. H. Schmidt, S.-C. Lee, C.-C. Huang, and C.-L. Tsai, "Thermal Stability of $Ba(Zr_{0.8-x}Ce_xY_{0.2})O_{2.9}$ Ceramicsin Carbon Dioxide," J. Appl. Phys., 105 [10] 103504 (2009).
L. Bi, E. Fabbri, Z. Sun, and E. Traversa, "Sinteractive Anodic Powders Improve Densification and Electrochemical Properties of $BaZr_{0.8}Y_{0.2}O_3$ - ${\delta}$ Electrolyte Films for Anodesupported Solid Oxide Fuel Cells," Energy Environ. Sci., 4 1352-57 (2011).
Y. Yoo and N. Lim, "Performance and Stability of Proton Conducting Solid Oxide Fuel Cells Based on Yttrium-doped Barium Cerate-zirconate Thin-film Electrolyte," J. Power Sources, 229 48-57 (2013).
K. Efimov, Q. Xu, and A. Feldhoff, "Transmission Electron Microscopy Study of $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ Perovskite Decomposition at Intermediate Temperatures," Chem. Mater., 22 [21] 5866-75 (2010).
Y. Lin, R. Ran, Y. Zheng, Z. Shao, W. Jin, N. Xu, and J. Ahn, "Evaluation of $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ as a Potential Cathode for an Anode-supported Proton-conducting Solid-oxide Fuel Cell," J. Power Sources, 180 15-22 (2008).
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.