Titelaufnahme

Titel
Charakterisierung von Festelektrolyten mittels Zyklovoltammetrie / von Markus Groß
VerfasserGroß, Markus
Begutachter / BegutachterinFafilek, Günter
Erschienen2014
Umfang96 S. : Ill., zahlr. graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2015
Anmerkung
Zsfassung in engl. Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)Festelektrolyte / Stabilität / zyklische Voltammetrie
Schlagwörter (EN)solid electrolyte
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-68505 Persistent Identifier (URN)
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Charakterisierung von Festelektrolyten mittels Zyklovoltammetrie [4.67 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Diese Diplomarbeit wurde im Rahmen eines gemeinsamen Projektes mit der Technischen Universität Warschau angefertigt. Hierbei gilt es herauszufinden, ob es zu den derzeitig eingesetzten Festelektrolyten für Brennstoffzellen gute Alternativen gibt. Dabei ist das Wissen über die thermodynamische Stabilität eines Festelektrolyten von großer Bedeutung, welche mittels Zyklovoltammetrie überprüft werden kann. Es wurde mit folgenden Substanzen zyklovoltammetrische Messungen durchgeführt: CeO2, Ce0,85Pr0,15O2-d, (Ce0,8Gd0,2)0,85Pr0,15O2-d, (CeO2)0,9Gd0,1O2-d, (Ce0,6Gd0,4)0,85Pr0,15O2-d, La1-xSrxMnO3 Diese Zelle wird mit einer 3 Elektroden-Anordnung betrieben, welche eine Yttrium stabilisierte Zirkoniumplatte (YSZ) beinhaltet. Als Gegenelektrode (engl. Counter Electrode CE) wurde an der Unterseite der Zirkoniumplatte Platin-Leitpaste dünn aufgetragen. Der Kontakt wurde mit einem Platinplättchen sichergestellt. Die Referenzelektrode (engl. Reference Electrode RE), war ein einfaches Platinplättchen das an die Oberfläche des YSZ gedrückt wurde. Es wurde an zwei Arbeitselektroden gemessen. Die Arbeitselektroden (engl. Working Electrode WE) bestehen aus Platinplättchen, wobei sich unter der ersten der beiden die Probe und unter der zweiten ein Kupferdraht befindet. Die Messung an der Kupferelektrode dient der Kalibration der Referenzelektrode auf die Potentiallage der reversiblen Sauerstoffelektrode bei 1 bar Partialdruck und der jeweiligen Temperatur. Für das Kupfersystem wurde das Auftreten von Strommaxima mit Stabilitätsdiagrammen (von Defekten - Brouwerdiagrammen) korreliert. Der Strom im Zyklovoltammogramm steigt genau dann an, wenn die Abweichung vom stöchiometrischen Verhältnis d einer oxidischen Verbindung gleich

Zusammenfassung (Englisch)

The master thesis has been written as part of a joint project with the Technical University of Warsaw. The investigation has started to find out, whether there exist good alternatives to the currently used solid electrolytes for fuel cells. For this purpose the knowledge of the stability of solid electrolytes is very essential, which can be verified by cyclic voltammetry. The cyclic voltammetry measurements are performed with following substances: CeO2, Ce0,85Pr0,15O2-d, (Ce0,8Gd0,2)0,85Pr0,15O2--, (CeO2)0,9Gd0,1O2-d, (Ce0,6Gd0,4)0,85Pr0,15, La1-xSrxMnO3. This cell is operated in a three electrode arrangement, which includes an Yttrium Stabilized Zirconium plate (YSZ). A thin platinum conductive paste was applied on the bottom of the zirconium plate, which is used as a Counter Electrode (CE). The contact was made with a platinum plate. The Reference Electrode (RE) is a simple platinum plate, pressed against the surface of the YSZ. The measurement was carried out with two Working Electrodes (WE). These electrodes are made of platinum plate. Under the first of two there is the sample, under the second a copper wire. The measurement on the copper electrode is used for the calibration of the reference electrode in relation to the reversible oxygen electrode at partial pressure 1 bar and the respective temperature. For the copper system, the occurrence of current maxima was correlated with stability diagrams (of defects - Brouwer-diagrams). The current in the cyclic voltammogram increases, namely, if the deviation of the stoichiometric ratio d of an oxide is equal to 0. The applied potential is converted to the oxygen partial pressure using the Nernst equation. The theoretical value of the position of d =