Электрические свойства протонпроводящих перовскитов SrZr1-xErxO3-δ
Балакирева В.Б.1, Дунюшкина Л.А.1
1Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия

Email: balakireva@ihte.ru
Поступила в редакцию: 19 октября 2025 г.
В окончательной редакции: 3 марта 2026 г.
Принята к печати: 16 марта 2026 г.
Выставление онлайн: 22 апреля 2026 г.
Исследовано влияние легирования Er на фазовый состав, микроструктуру и электропроводность составов SrZr1-xErxO3-δ (x=0-0.15). Плотные керамические образцы были получены методом самораспространяющегося синтеза и обладали орторомбической структурой типа перовскита. Показано, что предел растворимости Er лежит в диапазоне x=0.10 и 0.15. Проводимость SrZrO3-δ увеличивается на два порядка величины при добавлении 3 mol.% Er и далее монотонно возрастает во всем исследованном интервале составов. Увеличение парциального давления водяного пара приводит к увеличению проводимости керамики SrZr1-xErxO3-δ, что подтверждает их способность к гидратации и значительный вклад протонных дефектов в перенос заряда. Наибольшая проводимость была достигнута при x=0.10 (2 mS · cm-1 при 700 oC, влажный воздух, pH2O=2.5 kPa). Ключевые слова: перовскит; SrZrO3, легированный Er; протонная проводимость; объемная и зернограничная проводимость.
- H. Iwahara, T. Yajima, T. Hibino, K. Ozaki, H. Suzuki. Solid State Ion. 61, 1-3, 65 (1993)
- T. Yajima, H. Suzuki, T. Yogo, H. Iwahara. Solid State Ion. 51, 1-2, 101 (1992)
- H. Iwahara. Solid State Ion. 86, 9 (1996)
- K.D. Kreuer. Annu. Rev. Mater. Res. 33, 333 (2003)
- C. Kj lseth, L.Y. Wang, R. Haugsrud, T. Norby. Solid State Ion. 181, 1740 (2010). https://doi.org/10.1016/j.ssi.2010.10.005
- W. Zhang, Y.H. Hu. Energy Sci. Eng. 9, 984 (2021). https://doi.org/10.1002/ese3.886
- В.Б. Балакирева, В.П. Горелов, Л.А. Дунюшкина, А.В. Кузьмин. ФТТ 61, 4, 645 (2019). [V.B. Balakireva, V.P. Gorelov, L.A. Dunyushkina, A.V. Kuzmin. Phys. Solid State 61, 4, 515 (2019). https://doi.org/10.1134/S1063783419040048]
- A. Khaliullina, A. Meshcherskikh, L. Dunyushkina. Processes 11, 2939 (2023). https://doi.org/10.3390/pr11102939
- W. Zajac, D. Rusinek, K. Zheng, J. Molenda. Cent. Eur. J. Chem. 11, 471 (2013). https://doi.org/10.2478/ s11532-012-0144-9
- Y.P. Fu, C.S. Weng. Ceram. Int. 40, 10793 (2014). https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2014.03.069
- I. Ahmed, M. Karlsson, S.-G. Eriksson, E. Ahlberg, C.S. Knee, K. Larsson, A.K. Azad, A. Matic, L. Borjesson. Am. Ceram. Soc. 91, 9, 3039 (2008). https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2008.02547
- R. Guo, L. Wu, J. Ren, J. Zhang, H. Jiang. Rare Metals 31, 1, 71 (2012). https://doi.org/10.1007/s12598-012-0465-z
- Y. Yamazaki, F. Blanc, Y. Okuyama, L. Buannic, J.C. Lucio-Vega, C.P. Grey, S.M. Haile. Nat. Mater. 12, 647 (2013). https://doi.org/10.1038/NMAT3638
- L. Putilov, V. Tsidilkovski. Materials 15, 4795 (2022). https://doi.org/10.3390/ma15144795
- М.З. Урицкий, В.И. Цидильковский. ФТТ 56, 11, 2104 (2014). [M.Z. Uritsky, V.I. Tsidilkovski. Phys. Solid State 56, 11, 2173 (2014). https://doi.org/10.1134/S1063783414110298]
- K.D. Kreuer. Solid State Ion. 125, 285 (1999)
- L. Dunyushkina, A. Khaliullina, A. Meshcherskikh, А. Pankratov, D. Osinkin. Materials, 12, 1258 (2019). https://doi.org/10.3390/ma12081258
- A. Pavlovich, A. Pankratov, L. Dunyushkina. Membranes 13, 663 (2023). https://doi.org/10.3390/ membranes13070663
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.