فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

هدف از این پژوهش، بررسی ویژگی‌های ساختاری، ریخت‌شناسی و الکتریکی سریم هم‌‌آلاییده با ساماریوم و لانتانوم (LSDC) به‌منظور کاربرد به‌عنوان الکترولیت در پیل‌های سوختی اکسید جامد با دمای کاری پایین است. برای بررسی ساختار بلوری، ریزساختار و ویژگی‌های الکتریکی، از روش‌های پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف‌سنجی امپدانس استفاده شد. نتایج XRD نشان داد که تمامی نمونه‌ها دارای ساختار بلوری فاز تکی از نوع فلوریت مکعبی هستند و اندازه بلورک‌ها در بازه ۲۰ تا ۲۹ نانومتر قرار دارد. تصاویرSEM ، تشکیل دانه‌ها را تأیید کرده و میانگین اندازه دانه‌ها بین ۳۸۰ تا ۹۶۶ نانومتر همراه با حضور حفره‌ها مشاهده شد. رسانندگی یونی اندازه‌گیری‌شده با روش امپدانس برای ترکیب‌هایCe₀.₉Sm₀.₀₅La₀.₀₅O₁.₉₅، Ce₀.₈₅Sm₀.₀₅La₀.₁O₁.₉₂₅، Ce₀.₈₅Sm₀.₁La₀.₀₅O₁.₉₂₅، و Ce₀.₈Sm₀.₁La₀.₁O₁.₉  به‌ترتیب برابر با  ‎4.28×10⁻³، 6.5×10⁻³، 1.63×10⁻²، و ‎1.13×10⁻²‎ زیمنس بر سانتی‌متر در دمای ‎500°C‎ در فضای آزاد است. انرژی‌های فعال‌سازی به‌ترتیب ‎0.83‎، ‎0.76‎، ‎0.64‎  و ‎0.67‎ الکترون‌ولت محاسبه شدند. در میان نمونه‌های سریLSDC، ترکیب ‎Ce₀.₈₅Sm₀.₁La₀.₀₅O₁.₉₂₅‎  بالاترین رسانندگی یونی و کمترین انرژی فعال‌سازی را در تمامی دماهای اندازه‌گیری‌شده نشان داد. علاوه بر این، تمامی نمونه‌های LSDC در دمای پایین ‎400°C‎ نیز رسانندگی یونی بالاتر از ‎10⁻³ S/cm‎ داشتند. این نتایج به‌طور کلی تأیید می‌کنند که هم‌آلاییدگی سریم با ساماریوم و لانتانوم موجب بهبود ساختار، ریخت‌شناسی و رسانندگی یونی آن می‌شود و این ماده را به گزینه‌ای مناسب برای استفاده به‌عنوان الکترولیت قوی در پیل‌های سوختی اکسید جامد دمای پایین تبدیل می‌کند.