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Investigation of Oxygen Transport Paths in Geometrically Defined Thick-Film Composite Pt Electrodes on YSZ

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Zheng, Yingjing ; Sauter, Ulrich ; Moos, Ralf:
Investigation of Oxygen Transport Paths in Geometrically Defined Thick-Film Composite Pt Electrodes on YSZ.
In: Journal of the Electrochemical Society. Bd. 163 (2016) Heft 8 . - F877-F884.
ISSN 1945-7111
DOI: https://doi.org/10.1149/2.1081608jes

Abstract

Thick-film platinum (Pt) model electrodes with defined geometry screen-printed on yttria stabilized zirconia (YSZ) substrate were investigated to identify oxygen reactions and transport pathways in the Pt|YSZ electrode system. A 3D reconstruction of the electrode based on Focused Ion Beam Scanning Electron Microscopy (FIB-SEM) data was made to confirm that no percolating pores exist. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was performed at 800°C and oxygen partial pressures (pO2) between 10^−4 and 1 bar. The experimental data was interpreted using a Randles equivalent circuit. By variation of electrode area and three phase boundaries as well as electrode thickness, two oxygen transport pathways were found: an electrode surface path which contributes to the conductivity mostly at low pO2 and an electrode bulk path that represents the dominating path at high pO2. An advanced electrode layout enabled the separation of the transport pathways and confirmed that the two paths are parallel.

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Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Funktionsmaterialien > Lehrstuhl Funktionsmaterialien - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ralf Moos
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Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Eingestellt am: 20 Jun 2016 06:48
Letzte Änderung: 01 Sep 2021 13:13
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/32829