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MIEL - Matériaux céramiques et oxydes
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Etude des interfaces et Durabilité

Ex: Etude des interfaces CGO/YSZ
La réactivité interfaciale entre la couche de CGO déposée par ESD sur le substrat YSZ (Fig. 1) a été caractérisée par TOF-SIMS et DRX. Aucune réactivité entre CGO et YSZ n’a été détectée après un recuit à 800 ° C pendant 2 h sous air (Fig 2 et Fig. 3a). En revanche, un traitement thermique à 1500 ° C pendant 10 h sous air a conduit à la formation d’ une solution solide (YSZ)1?x(CGO)x dont la composition est homogène au moins sur 6 µm de profondeur ((Fig. 2 et Fig. 3b).



Références :
- Thèses : Constantin (2012), Sar (2014)
- Constantin G., Rossignol C., Barnes J.P., Djurado E., Interface stability of thin, dense CGO film coating on YSZ for solid oxide fuel cells, Solid State Ionics 235 (2013) 36–41
 
 
Ex: Durabilité des systèmes LSCF /CGO / YSZ
Le vieillissement du système LSCF / CGO / YSZ a été effectué à 700 ° C sous air à l’OCV avec différentes épaisseurs d’une couche tampon CGO (0, 0,11, 0,45, 1,1 et 2 µm) en utilisant la spectroscopie d'impédance (Fig. 1). Après 530 h, une faible variation de résistance série est observée et devient plus faible avec la couche CGO en raison d'un meilleur collectage du courant ionique. L’addition de CGO conduit à une diminution de la résistance de polarisation (Rpol) jusqu’à un minimum pour une épaisseur de CGO de seulement 0,11 µm (Fig. 2). Il a été clairement montré que l'augmentation de la résistance de polarisation sans couche tampon était dominée par la contribution à haute fréquence. Ceci a été attribué à la dégradation du tranfert ionique à l'interface électrode / électrolyte (Fig. 3aet 3b). En effet, la diffusion et la ségrégation de Sr à l'interface LSCF/YSZ ont été détectées par microanalyses par rayons X.

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Références
- Thèse Constantin G., Grenoble INP, Cluster Macodev, 2012
- Constantin G., Rossignol C., Briois P., Billard A., Dessemond L., Djurado E., Efficiency of a dense thin CGO buffer layer for solid oxide fuel cell operating at intermediate temperature, Solid State Ionics 249–250 (2013) 98–104

 

mise à jour le 14 juin 2016

Univ. Grenoble Alpes