Bulfin, Brendan und Vieten, Josua und Starr, D.E. und Azarpira, A. und Zachäus, C. und Hävecker, M. und Skorupska, K. und Schmücker, Martin und Roeb, Martin und Sattler, Christian (2017) Redox chemistry of CaMnO3 and Ca0.8Sr0.2MnO3 oxygen storage perovskites. Journal of Materials Chemistry A, 5, Seiten 7912-7919. Royal Society of Chemistry. doi: 10.1039/C7TA00822H. ISSN 2050-7488.
PDF (Paper online version)
- Nur DLR-intern zugänglich
2MB | |
PDF (Supplemantary Information)
- Nur DLR-intern zugänglich
1MB |
Offizielle URL: http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2017/TA/C7TA00822H#!divAbstract
Kurzfassung
Perovskite oxides CaMnO3 and Ca0.8Sr0.2MnO3 show continuous non-stoichiometry over a range of temperatures and oxygen partial pressures. In this work a thermobalance equipped with an oxygen pump was used to measure the equilibrium non-stoichiometry of both materials for temperatures in the range 400–1200 °C and oxygen partial pressures in the range 1–10−5 bar. Analysis of the data showed that Ca0.8Sr0.2MnO3 has a lower enthalpy of reduction and thus can be more easily reduced. The strontium added sample was also robust against a phase transition that was seen in CaMnO3 at high temperatures. A statistical thermodynamic model of the system suggests that the defects form clusters of the form Image ID:c7ta00822h-t1.gif. The oxidation kinetics were also investigated with Ca0.8Sr0.2MnO3 showing faster kinetics and maintaining activity at lower temperatures. Overall, Ca0.8Sr0.2MnO3 shows very promising properties for redox applications, including gravimetric oxygen storage up to 4% by mass, high stability and rapid reversibility, with re-oxidation in less than 1 min at 400 °C. Finally, the redox chemistry of Ca0.8Sr0.2MnO3 was also investigated using in situ X-ray photoelectron spectroscopy and near-edge X-ray absorption measurements at near ambient pressure in oxygen atmospheres.
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/113385/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Redox chemistry of CaMnO3 and Ca0.8Sr0.2MnO3 oxygen storage perovskites | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Datum: | April 2017 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Journal of Materials Chemistry A | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Band: | 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1039/C7TA00822H | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seitenbereich: | Seiten 7912-7919 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | Royal Society of Chemistry | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2050-7488 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | perovskites, redox chemistry,oxygen storage, syncrotron, BESSY | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Forschungsbereich: | Energie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programm: | Erneuerbare Energie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programmthema: | Solare Brennstoffe | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Schwerpunkt: | Energie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Forschungsgebiet: | E SW - Solar- und Windenergie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | E - Solare Brennstoffe (alt) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Solarforschung > Solare Verfahrenstechnik Institut für Werkstoff-Forschung > Struktur- und Funktionskeramik | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Sattler, Prof. Dr. Christian | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 09 Aug 2017 10:44 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 08 Nov 2023 15:09 |
Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags