Microstructure influence on transport properties of BCZY/LNZ composites for single-layer fuel cell

In this paper, the influence of structural and microstructural properties on the properties of electric transport is presented. Composite samples of BaCe0.7Zr0.2Y0.1O3–δ (BCZY) and Li2O:NiO:ZnO (LNZ) with various amount of polyvinyl alcohol (PVA) have been prepared by solid-state reaction route. The porosity caused by the addition of PVA changed the level of total conductivity from 5.8∙10-2 S•cm-1 to 9.5∙10-4 S•cm-1 at 800 °C in dry air. In the humidified atmosphere, the overall conductivities of selected composites were different than measured in dry air what may be related to the surface effects in proton conducting BaZrO3. The influence of porosity on the electrical properties of composites has been analyzed and discussed showing its detrimental nature.

---

W artykule przedstawiono wpływ właściwości strukturalnych i mikrostrukturalnych na właściwości transportu elektrycznego. Próbki kompozytowe BaCe0,7Zr0,2Y0,1O3-δ (BCZY) i Li2O:NiO:ZnO (LNZ) z różną ilością polialkoholu winylowego (PVA) przygotowano drogą reakcji w fazie stałej. Porowatość spowodowana dodaniem PVA zmieniła poziom całkowitej przewodności z 5,8∙10-2 S∙cm-1 na 9,5∙10-4 S∙cm-1 w temperaturze 800 °C w suchym powietrzu. W wilgotnej atmosferze całkowita przewodność elektryczna wybranych kompozytów była inna niż zmierzona w suchym powietrzu, co może być związane z efektami powierzchniowymi w protonowo przewodzącym BaZrO3. Analizowano wpływ porowatości na właściwości elektryczne kompozytów i dyskutowano o jej szkodliwym charakterze.

---

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).