Калинина Л. А. 2(2017)

УДК 66.046.516

Л. А. Калинина, Ю. Н. Ушакова, Е. Г. Фоминых,

Е. В. Кошелева, Т. В. Михайличенко, М. А. Пентин

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ЛЕГИРОВАНИЯ СЕРОЙ

НА ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КИСЛОРОДПРОВОДЯЩИХ ТВЕРДЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

НА ОСНОВЕ ОКСИДА ВИСМУТА

       Твёрдые растворы на основе оксида висмута -  обладают ионной проводимостью в интервале парциальных давлений кислорода от 1 до 10^-8-10^-9 атм при 873 К за счёт структурного разупорядочения, но в области < 10^-8 атм в восстановительной атмосфере им присуща в основном электронная проводимость. Расширение рабочей области  для  этих  многообещающих ТЭ является актуальной проблемой химии твёрдого тела. Изменение электролитических свойств ТЭ может быть связано с введением гетеропримесей.

       В работе проведено исследование характера изменения электрохимических и транспортных свойств кислородпроводящих ТЭ в области низких парциальных давлений кислорода при легировании их серой путём кулонометрического титрования с помощью сульфидпроводящих ТЭ.

      Электрохимическое изменение состава кислородпроводящих электролитов проводили путём ввода серы при пропускании определённых порций электричества, порядка 10^-4 Кл, что отвечало изменению массы образца на 10^-9 г. Контроль за изменением электролитических свойств ТЭ при электрохимическом изменении их состава осуществляли методами кондуктометрии (измерение комплексной проводимости), ЭДС (среднеионные числа переноса) и Хебба-Вагнера (электронные числа переноса).

       Выполненное исследование по изучению электролитических свойств кислородпроводящих ТЭ  и  позволяет сделать вывод о расширении интервала их электролитических свойств в область давлений кислорода 10^-24-10^-18 атм в результате электрохимического легирования серой в количестве (1,7-3,3)^.10^-7 ат. доли серы. Полученный результат имеет существенное практическое значение, так как показывает направление воздействия на кислородпроводящие ТЭ нового поколения для расширения их функциональных свойств в область низких парциальных давлений кислорода в восстановительных средах.

      Ключевые слова:сверхпроводник, кулонометрическое титрование, твердый электролит, транспортные свойства, парциальное давление.