Abstract:
ดับเบิลเพอรอฟสไกต์ PrBaCo₂O₆-δ (PBCO), PrBaCo₂-xNixO₆-δ (PBCNO) และ PrBaCo₂-xMoxO₆-δ (PBCMO) โดยที่ x=0.1 0.2 และ 0.3 สำหรับใช้เป็นวัสดุแคโทดในเซลล์เชื้อเพลิงออกไซด์ของแข็งที่อุณหภูมิปานกลาง (600-800 องศาเซลเซียส) สามารถสังเคราะห์ได้ด้วยปฏิกิริยาที่สภาวะของแข็ง โดยการเผาแคลไซน์ และเผาซินเตอร์ที่อุณหภูมิ 1000 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 6 ชั่วโมง และ 1100 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 12 ชั่วโมง ตามลำดับ ผลการศึกษาโครงสร้างพบว่าวัสดุที่สังเคราะห์ได้มีโครงสร้างเป็นดับเบิลเพอรอฟสไกต์แบบออร์โทรอมบิก เมื่อแทนที่ตำแหน่ง Co ด้วย Ni พบว่า PrBaCo₁.₈Ni₀. ₂O₆-δ มีค่าการนำไฟฟ้าสูงถึง 715 ซีเมนต์ต่อเซนติเมตรที่อุณหภูมิ 300 องศาเซลเซียส เมื่อศึกษาประสิทธิภาพของวัสดุเพื่อใช้เป็นขั้วแคโทดในเซลล์เชื้อเพลิงออกไซด์ของแข็งเดี่ยว โดยใช้อิเล็กโทรไลต์ La₀.₉Sr₀.₁Ga₀.₈Mg₀. ₂O₃ และแอโนด Ni-Fe พบว่าขั้วแคโทด PrBaCo₁.₈Ni₀. ₂O₆-δ ให้กำลังไฟฟ้าสูงถึง 340.13 มิลลิวัตต์ต่อตารางเซนติเมตรที่อุณหภูมิ 800 องศาเซลเซียส มีความต้านทานไฟฟ้า 1.85 Ω CM² ที่อุณหภูมิ 800 องศาเซลเซียส และมีความเข้ากันได้กับสารอิเล็กโทรไลต์ ในขณะที่การแทนที่ตำแหน่ง Co ด้วย Mo จะมีโครงสร้าง BaO₂ เจือปนเมื่อ Mo = 0.2-0.3 แสดงถึงขีดจำกัดของ Mo ในโครงสร้างที่ 0.1 โมล สรุปได้ว่า PrBaCo₁.₈Ni₀. ₂O₆-δ สามารถที่จะนำไปพัฒนาใช้เป็นวัสดุแคโทดสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงออกไซด์ของแข็งที่อุณหภูมิปานกลางได้
