Высокотемпературные протонные проводники на основе церата бария, допированного 3-d элементами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.05, кандидат химических наук Медведев, Дмитрий Андреевич

• Медведев, Дмитрий Андреевич
• кандидат химических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат химических наук Медведев, Дмитрий Андреевич

Оглавление

Список условных обозначений и сокращений

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Протонпроводящие материалы

1.2. Высокотемпературные протонные проводники

1.3. Высокотемпературные протонные проводники на основе церата бария

1.3.1. Материалы на основе недопированного и допированного церата бария

1.3.2. Общая проводимость

1.3.3. Протонная проводимость

1.4. Влияние различных факторов на проводимость материалов на основе церата бария

1.4.1. Влияние природы образующих структуру элементов и природы допантов

1.4.2. Температурная зависимость проводимости

1.4.3. Зависимость проводимости от парциального давления кислорода и паров воды

1.5. Влияние допирования 3-с1 элементами на свойства церата бария

1.5.1. Влияние меди

1.5.2. Влияние кобальта

1.5.3. Влияние никеля

1.5.4. Влияние цинка

1.5.5. Исследование влияния допирования 3-с1 элементами на свойства церата бария как способ подбора совместимых электродных материалов

1.6. Смешанные системы ВаСе03-Ва2Юз

1.6.1. Методы улучшения стабильности материалов на основе ВаСеОз

1.6.2. Твердые растворы ВаСеОз-ВаЕгОз

1.7. Постановка задачи

Глава 2. Методика эксперимента

2.1. Синтез материалов и подготовка образцов для исследований

2.1.1. Синтез материала электролита и подготовка керамических образцов

2.1.2. Синтез материалов для электрохимической ячейки и ее

изготовление

2.2. Методики аттестации порошковых материалов и керамических образцов

2.2.1. Рентгенофазовый анализ

2.2.2. Растровая электронная микроскопия

2.2.3. Анализ микроструктуры поверхности материалов

2.2.4. Определение элементного состава материалов

2.2.5. Определение кажущейся и относительной плотности

2.2.6. Комплексный термический анализ

2.2.7. Измерение проводимости

2.2.7.1. Измерение температурной зависимости проводимости

2.2.7.2. Измерение проводимости в зависимости от парциального давления кислорода

2.2.7.3. Измерение проводимости в среде 02-Н20 и Н20-Н2

2.2.8. Исследование вольтамперной характеристики единичной электрохимической ячейки

Глава 3. Влияние 3-с1 элементов на структурные и керамические свойства материалов на основе церата бария

3.1. Структурные свойства материалов на основе церата бария

3.1.1. СистемаВаСе]_хОс1хОз-8

3.1.2. СистемаВаСе0;9-хОё0,1СихОз-5

3.1.3. СистемаВаСе0;9-хОёо,1СохОз §

3.1.4. СистемаВаСе0,9~хО(1о,1№хОз-6

3.1.5. СистемаВаСе0;77-х2гхОё0,2Си0,0зОз-8

3.1.6. Выводы

3.2. Керамические свойства материалов на основе церата бария

3.2.1. Плотность и микроструктура керамических образцов

3.2.1.1. Система ВаСе0,9-хО^,1СихОз-§

3.2.1.2. СистемаВаСео,9-хОс1о,1СохОз-5

3.2.1.3. Система ВаСео,9-хСёоЛ№хОз-5

3.2.1.4. Система ВаСе0,77-х2гхОд0,2Си0,0зОз-5

3.2.2. Анализ микроструктуры поверхности образцов состава BaCeo,9-xGdo,,Mx03.5 (M=Cu, Ni, Со; 0<х<0,1)

3.2.3. Температурные режимы спекания материалов на основе церата бария, допированных З-d элементами

3.2.4. Выводы

Глава 4. Исследование влияния З-d элементов на электрические свойства материалов на основе церата бария

4.1. Электрические свойства материалов на воздухе

4.1.1. Система BaCe^Gd^g

4.1.2. Система BaCeo,9-xGdo,iCux03_5

4.1.3. Система BaCeo,9-xGdo,iCox03-S

4.1.4. Система BaCe0,9-xGdo5iNix03-§

4.1.5. Система BaCeo,77-xZrxGdo;2Cuo,o303-5

4.2. Сравнение электрических свойств материалов в восстановительной и окислительной атмосфере

4.3. Электрические свойства материалов в зависимости от парциального давления кислорода

4.4. Электрические свойства материалов в зависимости от парциального давления кислорода и паров воды

4.5. Выводы

Глава 5. Испытание единичной ячейки на основе тонкослойного электролита

5.1. Свойства материалов катода и анода

5.2. Формирование двухслойной и трехслойной структуры единичной электрохимической ячейки и исследование ее свойств

5.3. Выводы

Основные результаты и выводы

Список литературы

Список условных обозначений и сокращений Обозначения

ц,; - подвижность {-частицы а - проводимость (См-см1)

сз^о? С5е,о ~ дырочная и электронная проводимость (Смхм"1) при р02=1 СГН - кислород-ионная и протонная проводимости (См хм"1)

л

Ргидр, Ртеор, гидростатическая и теоретическая плотности (г/см ) ротн - относительная плотность (%) а, Ь, с - параметры элементарной ячейки (А) с, - концентрация ¡-частицы

е', Ь* — электронные дефекты

[1] - концентрация ¡-дефекта

п - концентрация электронов

р - концентрация электронных дырок

рН20 - парциальное давление паров воды

р02 - парциальное давление кислорода

гМ - радиус иона М (А)

ъ— относительный заряд {-частицы

АВОз - перовскит

Е - энергия активации (эВ)

Ав - свободная энергия Гиббса (кДж/моль)

Кон, Кь, Ке, Кен - константы равновесия реакций образования дефектов

МО, М20з - оксиды двух- и трехвалентных элементов

Мсе, М>>е - акцепторная примесь элемента М в подрешетке церия

Од - кислород решетки оксида

ОН*0 - протон, локализованный на ионе кислорода

Р, Рмакс - удельная мощность и максимально достигнутая удельная мощность (Вт/см2)

Re| c - акцепторная примесь редкоземельного элемента в подрешетке церия

R2O3 - оксид редкоземельного элемента Т - абсолютная температура (К) V - объем элементарной ячейки (Á3)

V" - двукратно ионизированная вакансия кислорода Сокращения

BES (BSE) - back scattered electron (режим обратно-рассеянных электронов)

SEI - scanning electron imaging (Режим вторичных электронов) YSZ — yttria stabilized zirconia (оксид циркония, стабилизированный оксидом иттрия)

пр. гр. - пространственная группа

ВПП - высокотемпературные протонные проводники

ДСК - дифференциальная сканирующая калориметрия

КПД - коэффициент полезного действия

РФА - рентгенофазовый анализ

РЭМ - растровая электронная микроскопия

ТГ - термогравиметрия

ТОТЭ - твердооксидный топливный элемент

ЭХУ - электрохимическое устройство

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Высокотемпературные протонные проводники на основе церата бария, допированного 3-d элементами»

Введение

Будущее мировой энергетики - это внедрение эффективных и экологически чистых технологий получения электрической энергии. Электрохимическая энергетика, основанная на использовании высокотемпературных электрохимических устройств (ЭХУ), обладает важными преимуществами по сравнению с традиционными технологиями: высокой эффективностью преобразования энергии, малыми выбросами вредных веществ в окружающую атмосферу, возможностью использовать в качестве первичного топлива любое органическое сырье. Наиболее интересными с этой точки зрения являются твердооксидные топливные элементы (ТОТЭ), напрямую преобразующие химическую энергию топлива в электрическую с высоким КПД процесса [1,2].

Как известно, традиционные ТОТЭ на основе электролита YSZ (yttria stabilized zirconia) функционируют при достаточно высоких температурах (до 1000°С), что может вызывать деградацию материалов и их взаимодействие при длительной эксплуатации. Снижение рабочей температуры электрохимического устройства можно достичь, заменяя традиционно используемый в ТОТЭ электролит YSZ на другой оксидный материал, обладающий более высокой ионной проводимостью. Поиск оптимального электролитного материала ТОТЭ не прекращается, и за последние 15-20 лет достигнуты значительные успехи в этой области. Исследовано большое количество материалов, обладающих кислородионной проводимостью: твердооксидные материалы на основе галлата лантана, производные от Bi4V2Oii (BIMEVOX), перовскито- и браунмиллеритоподобные фазы (Ва21п205), оксиды со структурой пирохлора (Ln2Ti207), апатита (Lni0.xSi6O26, где Ln - катион редкоземельного элемента). Продолжаются исследования систем на основе Zr02, ТЮ2, НЮ2, Се02, известных с 60-х годов 20 века [2].

Особое внимание в ряду твердооксидных систем уделяется материалам с протонной проводимостью. Интерес к таким материалам вызван тем, что протон не является структурной частью оксида, а появляется в нем при контакте с водородсодержащей атмосферой, что приводит к появлению протонной проводимости. Помимо фундаментального аспекта высокотемпературные протонные проводники (ВПП) интересны с прикладной точки зрения. ВПП могут быть использованы в средне- и высокотемпературных устройствах, например, ТОТЭ, электролизерах, водородных насосах и датчиках, конвертерах [3]. Использование ВПП в ТОТЭ эффективно, так как теоретически было показано, что КПД ТОТЭ на основе протонных электролитов выше, чем КПД ТОТЭ на основе униполярных кислородионных проводников [4].

На современном этапе использование ВПП (например, материалов на основе церата или цирконата бария) в высокотемпературных электрохимических устройствах затруднительно из-за нерешенности ряда проблем. Несмотря на то, что системы на основе ВаСеОз и ВаХЮз являются хорошими модельными объектами вследствие наивысшей протонной проводимости среди других ВПП, уровень проводимости по границам зерен для керамических образцов церата и цирконата бария достаточно низкий. Данный недостаток наряду с высокими температурами спекания, необходимыми для получения газоплотной керамики, и неустойчивостью систем на основе ВаСе03 в атмосферах, содержащих пары воды и углекислый газ, ограничивает возможность применения этих высокотемпературных проводников [1, 3]. Для использования таких материалов в ТОТЭ необходимо решить вышеперечисленные проблемы.

Улучшение стабильности материалов на основе ВаСеОз можно достичь путем частичного замещения катионов базового вещества примесными (например, Се4+ на Т14+, 8с3+, Оа3+). Модифицированные таким образом материалы проявляют более высокую термодинамическую и химическую устойчивость [1,3].

Еще одним свойством керамики, используемой в ЭХУ, является ее плотность. Кажущаяся плотность керамики всегда ниже, чем теоретическая, что обусловлено ее пористостью. Для применения электролитной керамики в ЭХУ недопустима ее негазоплотность, которая приводит к неэлектрохимическому взаимодействию реагентов смежных газовых пространств, что снижает КПД устройства [2].

Для достижения высокой плотности образцов и снижения температуры спекания используются различные химические (соосаждение, глицин-нитратный, Печини) и физико-химические (криогенные, газоплазменное напыление, распылительная сушка) методы синтеза [5]. Порошки, полученные данными методами, характеризуются высокой способностью к спеканию, но, как правило, эти методики являются трудозатратными и дорогостоящими по сравнению с традиционным твердофазным синтезом. Одним из простых способов получения высокоплотных образцов при сравнительно невысоких температурах является введение в исходные порошки малых количеств добавок, приводящих к жидкофазному спеканию. Данный метод не является новым и известен достаточно давно. Однако до недавнего времени его не применяли для получения газоплотной оксидной керамики на основе церата и цирконата бария.

Целью настоящей работы - установить влияние содопирования гадолинием и медью, кобальтом или никелем на электрические свойства материалов на основе церата бария и показать возможность их использования в качестве электролитов для твердооксидных топливных элементов.

Научная новизна:

Впервые твердофазным методом синтезированы порошки состава ВаСе0,9.хСёо,1МхОз.5 (М=Си, Со, №; 0<х<0,1) и ВаСео,77-х2гхОёо,2Сио,озОз.5

(0<х<0,77), проведены их рентгенографические исследования и определена область однофазности этих систем.

Впервые получены газоплотные керамические образцы, а также установлена зависимость параметров микроструктуры (плотность, открытая пористость, размеры зерен) спеченных материалов от природы и концентрации З-ё элементов в церате бария.

Впервые исследована проводимость твердых электролитов ВаСе() 9_хСс101 Мх03_й и ВаСео,77-х2гхОс1о,2Сио,озОз-8 в зависимости от температуры, парциальных давлений кислорода и воды.

Разработана оригинальная методика измерения проводимости материалов в зависимости от парциального давления кислорода при одновременном изменении р02 и рН20 с соблюдением условий р02+рН20=1 в окислительной области и рН20+рН2=1 в восстановительной. С помощью этой методики получены зависимости общей проводимости материалов на основе церата бария от р02, анализ которых позволяет оценить вклад парциальных проводимостей в общую проводимость.

Впервые изготовлена единичная электрохимическая ячейка, состоящая из несущего пористого анода состава №-ВаСе0,89Оё0лСи0,01Оз.§, газоплотного тонкослойного электролита состава ВаСео^ОёолСиоднОз-б и катода состава СёВаСо205+й-ВаСео!890ёолСио>о10з.§, определены ее вольтамперные и мощностные характеристики в режиме ТОТЭ.

Практическая значимость работы

Разработанная методика получения высокоплотных материалов на основе церата и церата-цирконата бария путем содопирования З-ё элементами позволяет снизить температуру их спекания на 150-200°С и может быть рекомендована для изготовления плотных керамических материалов на основе других высокотемпературных протонных проводников (цераты, цирконаты, гафнаты щелочноземельных элементов, индаты, алюминаты бария и др.).

Высокая электрическая проводимость твердых электролитов на основе церата бария, содопированного 1 мол.% меди или никеля, в виде плотной газонепроницаемой керамики позволяет рекомендовать их в качестве электролитов для электрохимических устройств (твердооксидных топливных элементов, высокотемпературных электролизеров).

Разработанный метод формирования полуэлементов, включающих тонкослойный газоплотный электролит и несущую подложку с регулируемой пористостью, может быть использован для изготовления основы планарных элементов из других функциональных материалов.

На защиту выносятся:

Данные о параметрах кристаллической структуры и границах растворимости 3-с1 элементов в материалах состава ВаСео9_хОс1о^|Мх03_й (М=Си, Со, №; 0<х<0,1) и ВаСе(,77^1^0,2Си(,0зОз-о (0<у<0,77).

Результаты исследования влияния со допирования ВаСео^Ос^Оз^ медью, кобальтом или никелем на плотность и микроструктуру керамических материалов, а также влияния состава системы ВаСе077. у7туОёо2СиоозОз.5 и температуры спекания образцов на их плотность и микроструктуру.

Результаты исследования проводимости твердых электролитов на основе церата и цирконата бария, содопированных гадолинием и 3-е! элементами, в широком диапазоне температур (600-900°С), парциальных

20 5

давлений кислорода (1-10" -1) и воды (1-10" -1).

Способ изготовления единичной электрохимической ячейки на основе церата бария, содопированного гадолинием и медью, в качестве тонкослойного электролита и ее вольтамперные характеристики.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 6 статей в научных журналах, рекомендованных ВАК, и 12 тезисов докладов на научных мероприятиях различного уровня.

Апробация работы

Основные результаты работы были доложены и обсуждены на 16th International Conference on Solid State Ionics, Shang-hai, China, 2007; XIV Российской конференции «Физическая химия и электрохимия расплавленных и твердых электролитов», Екатеринбург, 2007; XVI, XVIII-XX Российских молодежных конференциях «Проблемы теоретический и экспериментальной химии», Екатеринбург, 2007, 2009, 2010; XV и XVI Международных конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов», Москва, 2008 и 2009; V Российской конференции «Физические проблемы водородной энергетики», Санкт-Петербург, 2009; XV Российской конференции «Физическая химия и электрохимия расплавленных и твердых электролитов», Нальчик, 2010; 7 семинаре СО РАН-УрО РАН, Новосибирск, 2010; XIX Менделеевском съезде по общей и прикладной химии, Волгоград, 2011; VIII международной конференции «Фундаментальные проблемы электрохимической энергетики», 2011.

Личный вклад автора:

Участие в постановке задач и выборе объектов исследований, разработка методики и синтез материалов, проведение основных экспериментов, обобщение полученных результатов, выявление закономерностей, формулирование выводов.

Рентгенофазовый анализ (РФА) исследуемых материалов выполнен с.н.с. Института высокотемпературной электрохимии УрО РАН (ИВТЭ УрО РАН), к.х.н. Антоновым Б.Д. Микрофотографии получены н.с. ИВТЭ УрО РАН, ф.-м.н. Малковым В.Б. методом растровой электронной микроскопии (РЭМ). Анализ микрофотографий образцов проведен н.с. ИВТЭ УрО РАН к.х.н. Ананьевым М.В. и н.с. Института математики и механики УрО РАН Гаврилюком A.JI. Термогравиметрические исследования порошков выполнены с.н.с. ИВТЭ УрО РАН, к.х.н. Корзун И.В.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов и списка литературы. Материал изложен на 165 страницах, работа содержит 55 рисунков, 20 таблиц, список литературы из 210 наименований.

Заключение диссертации по теме «Электрохимия», Медведев, Дмитрий Андреевич

Основные результаты и выводы

По результатам работы можно сделать следующие выводы.

1. Впервые методом твердофазного синтеза получены однофазные материалы состава ВаСе0,9- | Сих03й (0<х<0,07), ВаСе()9-хОс1о|СохОз6 (0<х<0,1), ВаСе0:89О(10.|Ы1(ц)1Оз-й и ВаСе0л7-х2гхСсЬСио.с,зОз.б (0<х<0,6). Определены параметры элементарных ячеек полученных материалов.

2. Установлено, что введение меди, кобальта и никеля в качестве содопантов приводит к снижению температуры спекания на 150°С, к увеличению плотности образцов (более чем на 10%), среднего размера зерен (в 2-7 раз) и уменьшению открытой пористости керамики. Увеличение концентрации циркония в ВаСе0,77-х2гхОс1о>2Сио,озОз.5 приводит к незначительному снижению относительной плотности, уменьшению размеров зерен и увеличению открытой пористости.

3. Показано, что в окислительных условиях исследованные материалы обладают ионно-дырочной проводимостью, а в восстановительной атмосфере - соионной (протонной и кислородионной).

4. Отмечено, что допирование твердого электролита ВаСео^Оёо^Оз § малым количеством (1 мол.%) меди и никеля приводит к росту общей проводимости и не способствует увеличению вклада дырочной составляющей.

5. Разработана оригинальная методика измерения проводимости материалов в зависимости от парциального давления кислорода при одновременном изменении р02 и рН20 с соблюдением условий р02+рН20=1 в окислительной области и рН20+рН2=1 в восстановительной. Анализ зависимостей, полученных в указанных условиях, позволил оценить вклад парциальных проводимостей в общую проводимость.

6. Разработан способ формирования полуэлемента «несущая подложка-тонкослойный электролит», включающий получение пленки из смеси порошков №О-ВаСе0,89Ой0,1Си0,01Оз.5 (МО-ВСОС) и крахмала на полимерной связке, получение пленки из порошка электролита на полимерной связке и совместную прокатку этих пленок с последующей термообработкой. С использованием этого метода была изготовлена электрохимическая ячейка типа №-ВСОС|ВСОС|ВаОс1ВаСо2С)5+§-ВСОС. Её максимальная удельная мощность составила 171 мВт-см"2 при 700°С, что с учетом толщины электролитного слоя сопоставимо с мировыми результатами, полученными для ячеек на основе других протонных электролитов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Медведев, Дмитрий Андреевич, 2012 год

Список литературы

1 Ishihara Т. (ed.) Perovskite Oxide for Solid Oxide Fuel CellsCells, Fuel Cells and Hydrogen Energy. Springer Dordrecht Heidelberg. London, New York. 2009.

2 Чеботин B.H., Перфильев M.B. Электрохимия твёрдых электролитов. М.: Химия. 1978. 312 с.

3 Camilo de Souza Е.С., Muccillo R. Properties and applications of perovskite proton conductors. Materials Research // 2010. V. 13, N 3. P. 385-394.

4 Demin A.K., Tsiakaras P.E., Sobyanin V.A., Hramova. S.Yu. Thermodynamic analysis of a methane fed SOFC system based on a protonic conductor// Solid State Ionics. 2002. V. 152-153. P. 555-560.

5 Shao Z., Zhou W., Zhu Z. Advanced synthesis of materials for intermediate-temperature solid oxide fuel cells // Progress in Materials Science. 2012. V. 57, N4. P. 807-874.

6 Kreuer K.D. On the development of proton conducting materials for technological applications // Solid State Ionics. 1997. V. 97, N 1-4. P. 1-15.

7 Nakamura O., Ogino I., Kodama T. Temperature and humidity ranges of some hydrates of high-proton-conductive dodecamolybdophosphoric acid and dodecatungstophosphoric acid crystals under an atmosphere of hydrogen or either oxygen or air // Solid State Ionics. 1981. V. 3-4, N 1. P. 347-351.

8 Hilczer-Pawotski A., Pawlaczyk Cz., Electric B. Conductivity in crystal group Me3H(Se04)2 (Me: NH+4, Rb+, Cs+) // Solid State Ionics. 1990. V. 44, N 1-2. P.17-19.

9 Chowdhry U., Ochi Y., Morikawa H., Minato I., Marumo F. New inorganic proton conductors // Materials Research Bulletin. 1982. V. 17, N 7. P. 917-933.

10 Naffier N., Badot J.C., Colomban Ph. Protonic conductivity of (3" and ion-rich (3-alumina. II: Ammonium compounds // Solid State Ionics. 1984. V. 13, N3. P. 233-236.

11 Matos B.R., Santiago E.I.,. Rey J.F.Q, Ferlauto A.S., Traversa E., Linardi M., Fonseca F.C. Nafion-based composite electrolytes for proton exchange membrane fuel cells operating above 120°C with titania nanoparticles and nanotubes as fillers // Journal of Power Sources. 2011. V. 196, N 3. P. 1061-1068.

12 Takahashi Т., Iwahara H. Solid-state ionics: protonic conduction in perovskite type oxide solid solutions // Revue de Chimie Minerale. 1980. V. 17, N 4. P. 243-253.

13 Iwahara H., Esaka Т., Uchida H., Maeda N. Proton conduction in sintered oxides and its application to steam electrolysis for hydrogen production // Solid State Ionics. 1981. V. 3-4. P. 359-363.

14 Uchida H., Ogaki K., Iwahara H. High temperature hydrogen sensor and steam sensor using barium cerium oxide (BaCe03)-based proton conducting ceramics // Proceedings of the Electrochemical Society. 1987. V. 87-89. P. 172179.

15 Lee W.-K., Nowick A.S., Boatner L.A. Protonic conduction in acceptor-doped KTa03 crystals // Solid State Ionics. 1986. V. 18-19, N 2. P. 989-993.

16 Строева А.Ю. Дефектная структура и физико-химические свойства перовскитов на основе LaSc03. Диссертация на соискание степени кандидата химических наук: 02.00.04. Екатеринбург, 2011. с. 163.

17 Анимица И.Е. Высокотемпературные протонные проводники на основе перовскитоподобных сложных оксидов со структурным разупорядочением кислородной подрешетки. Диссертация на соискание степени доктора химических наук: 02.00.04. Екатеринбург, 2011. с. 296.

18 Korona D.V., Neiman A.Ya. Conductivity and hydration of lanthanum-substituted barium calcium niobates Ba4.xLaxCa2Nb20ii+o.5x (x=0,5; 1; 1,5) // Russian Journal of Electrochemistry. 2011. V. 47, N 6. P. 737-747.

19 Kreuer K.D. Proton-conducting oxide // Annual Review of Materials Research. 2003. V. 33. P. 333-359.

20 Иванов-Шиц А.К., Мурин И.В. Ионика твердого тела, в 2 т. Том 2. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2010. 1000 с.

21 Hoffmann A. Zeitschrift fuer Physikalische Chemie, Abteilung В: Chemie der Elementarprozesse // Aufbau der Materie. 1935. V. 28. P. 65-77.

22 Jacobson A.J., Tofield B.C., Fender B.E.F. The structures of ВаСеОз, ВаРгОз and ВаТЬОз by neutron diffraction: lattice parameter relations and ionic radii in O-perovskites // Acta Crystallographica B. 1972. V. 28. P. 956-961.

23 Yamanaka S., Fujikane M., Hamaguchi T., Muta H., Oyama T., Matsuda T., Kobayashi S.-I., Kurosaki K. Thermophysical properties of BaZr03 and BaCe03 H Journal of Alloys and Compounds. 2003. V. 359, N 1-2. P. 109-113.

24 Takeuchi K., Loong C.-K., Richardson J.W., Guan J., Dorris S.E., Balachandran U. The crystal structures and phase transitions in Y-doped ВаСеОз-. their dependence on Y concentration and hydrogen doping // Solid State Ionics. 2000. V. 138, N 1-2. P. 63-77.

25 Wang J.-X., Li L.-P., Campbell B.J, Lv Z., Ji Y, Xue Y.-F, Su W.-H. Structure, thermal expansion and transport properties of BaCei хЕихОз-й oxides // Materials Chemistry and Physics. 2004. V. 86, N 1. P. 150-155.

26 Melekh B.-T, Egorov V.M, Baikov Yu.M, Kartenko N.F, Filin Yu.N, Kompan M.E, Novak I.I, Venus G.B, Kulik V.B. Structure, phase transitions and optical properties of pure and rare earth doped BaCe03, SrCe03 prepared by inductive melting // Solid State Ionics. 1997. V. 97, N 1-4. P. 465-470.

27 Кузьмин A.B. Физико-химические свойства и структурные особенности цератов бария и стронция. Диссертация на соискание степени кандидата химических наук: 02.00.04. Екатеринбург, 2010. с. 139.

28 Knight K.S. Structural phase transitions in ВаСеОз // Solid State Ionics. 1994. V. 74, N3-4. P. 109-117.

29 A.B. Орлов, О.А. Шляхтин, А.Л. Винокуров, A.B. Кнотько, Ю.Д. Третьяков. Получение и свойства высоко дисперсных порошков ВаСеОз

для низкотемпературного спекания // Неорганические материалы. 2005. Т. 41, N 11. С. 1194-1200.

30 Крегер А. Химия несовершенных кристаллов. Пер. с англ. М.: Мир. 1969. 654 с.

31 Wang M.-Y., Qi L.-G. Mixed Conduction in BaCe0,8Pr0,2O3_s Ceramic // Chinese Journal of Chemical Physics. 2008. V. 21, N 3. P. 286-290.

32 Банных A.B. Кинетика электродного процесса и транспортные свойства в системе (H2+H20+Ar), Me/BaCe,.xNdx03.a/Me, (Н2+Н20+Аг). Диссертация на соискание степени кандидата химических наук: 02.00.05. Екатеринбург, 2004. с. 216.

33 Gorbova Е., Maragou V., Medvedev D., Demin A., Tsiakaras P. Investigation of the protonic conduction in Sm-doped BaCe03 // Journal of Power Sources. 2008. V.181, N 2. P. 207-213..

34 Maffei N., Pelletier L., Charland J.P., McFarlan A. An ammonia fuel cell using a mixed ionic and electronic conducting electrolyte // Journal of Power Sources. 2006. V. 162. P. 165-167.

35 Chen C., Ma G. Proton conduction in BaCei_xGdx03-§ at intermediate temperature and its application to synthesis of ammonia at atmospheric pressure // Journal of Alloys and Compounds. 2009. V. 485, N 1-2. P. 69-72.

36 Matskevich N.I., Wolf T.A. The enthalpies of formation of BaCe j хЯЕхОз й (RE = Eu, Tb, Gd) // The Journal of Chemical Thermodynamics. 2010. V. 42, N2. P. 225-228.

37 Wang W.B., Liu J.W., Li Y.D., Wang H.T., Zhang F., Ma G.L. Microstructures and proton conduction behaviors of Dy-doped BaCe03 ceramics at intermediate temperature // Solid State Ionics. 2010. V. 181, N 15-16. P. 667-671.

38 Wang M.-Y., Qiu L.-G., Ma G.-L. Ionic Conduction in Ba0)95Ceo,8Hoo,203.a // Chinese Journal of Chemistry. 2007. V. 25, N 9. P. 12731277.

39 Yin J, Wang X, Xu J, Wang H, Zhang F, Ma G. Ionic conduction in BaCeo,85-xZrxEro,i503.a and its application to ammonia synthesis at atmospheric pressure // Solid State Ionics. 2011. V. 185, N 1. P. 6-10.

40 Qiu L.-G, Wang M.-Y. Ionic Conduction and Fuel Cell Performance of Ba0,98Ce0;8Tm0,2O3 Ceramic // Chinese Journal of Chemical Physics. 2010. V. 23, N6. P. 707-712.

41 Yamaguchi S, Yamada N. Thermal lattice expansion behavior of Yb-doped BaCe03 // Solid State Ionics. 2003. V. 162-163. P. 23-29.

42 Matskevich N.I, Wolf T, Matskevich M.Yu, Chupakhina T.I. Preparation, stability and thermodynamic properties of Nd- and Lu-doped BaCe03 proton-conducting ceramics // European Journal of Inorganic Chemistry. 2009. N 11. P. 1477-1482.

43 Kikuchi J, Koga S, Kishi K, Saito M, Kuwano J. Ionic conductivity in lanthanoid ion-doped BaCe03 electrolytes // ECS Transactions. 2007. V. 7, N 1. P. 2283-2289.

44 Coors W.G, Readey D.W. Proton conductivity measurements in yttrium barium cerate by impedance spectroscopy // Journal of the American Ceramic Society. 2002. V. 85, N 11. P. 2637-2640.

45 Pelletier L, McFarlan A, Maffei N. Ammonia fuel cell using doped barium cerate proton conducting solid electrolytes // Journal of Power Sources. 2005. V. 145, N2. P. 262-265.

46 Xie K, Yan R, Meng G. and Liu X. Direct ammonia proton-conducting solid oxide fuel cells prepared by a modified suspension spray // Ionics. 2009. V. 15, N l.P. 115-119.

47 Li J, Luo J.-L, Chuang K.T, Sanger A.R. Chemical stability of Y-doped Ba(Ce,Zr)03 perovskites in H2S-containing H2 // Electrochimica Acta. 2008. V. 53, N10. P. 3701-3707.

48 Shi Z., Luo J.-L., Wang S., Sanger A.R., Chuang K.T. Protonic membrane for fuel cell for co-generation of power and ethylene // Journal of Power Sources. 2008. V. 176, N 1. P. 122-127.

49 Feng Y., Luo J., Chuang K.T. Conversion of propane to propylene in a proton-conducting solid oxide fuel cell // Fuel. 2007. V. 86, N 1-2. P. 123-128.

50 Kreuer K.D. On the complexity of proton conduction phenomena // Solid State Ionics. 2000. V. 136-137. P. 149-160.

51 Nowick A.S., Du Y. High-temperature protonic conductors with perovskite-related structures // Solid State Ionics. 1995. V. 77. P. 137-146.

52 Kreuer K.D., Dippela Th., Baikov Yu.M., Maier J. Water solubility, proton and oxygen diffusion in acceptor doped BaCe03: A single crystal analysis // Solid State Ionics. 1996. V. 86-88, N 1. P. 613-620.

53 Fabbri E., Pergolesi D., Traversa E. Materials challenges toward proton-conducting oxide fuel cells: a critical review // Chemical Society Reviews. 2010. V. 39. P. 4355-4369.

54 Norby T., Wideroe M., Glockner R. and Larring Y. Hydrogen in oxides // Dalton Transactions. 2004. V. 19. P. 3012-3018.

55 Taniguchi N., Hatoh K., Niikura J., Gamo T., Iwahara H. Proton conductive properties of gadolinium-doped barium cerates at high temperatures // Solid State Ionics. 1992. V. 53-56, N 2. P. 998-1003.

56 Zhang C., Zhao H., Zhai S. Electrical conduction behavior of proton conductor BaCei.xSmx03.5 in the intermediate temperature range // International Journal of Hydrogen Energy. 2011. V. 36, N 5. P. 3649-3657.

57 Kilner J.A. Fast oxygen transport in acceptor doped oxides // Solid State Ionics. 2000. V. 129, N 1-4 P. 13-23.

58 Yashiro K., Suzuki T., Kaimai A., Matsumoto H., Nigara Y., Kawada T., Mizusaki J., Sfeir J., Van Herle J. Electrical properties and defect structure of niobia-doped ceria // Solid State Ionics. 2004. V. 175, N 1-4. P. 341-344.

59 Шарова Н.В. Высокотемпературные протонные электролиты на основе церата бария. Диссертация на соискание степени кандидата химических наук: 02.00.04. Екатеринбург, 1998. с. 218.

60 Amsif М, Marrero-Lopez D, Ruiz-Morales J.C, Savvin S.N, Gabás M, Nunez P. Influence of rare-earth doping on the microstructure and conductivity of ВаСе0 9Ьп01Оз-й proton conductors // Journal of Power Sources. 2011. V. 196, N 7. P. 3461-3469.

61 Bonanos N, Ellis B, Knight K.S, Mahmood M.N. Ionic conductivity of gadolinium-doped barium cerate perovskites // Solid State Ionics. 1989. V. 53, N 1-2. P. 179-188.

62 Шарова Н.В, Горелов В.П, Балакирева В.Б. Электроперенос в BaCe0,85Ro,i5C)3-A (R=Sm, Pr, Tb) в окислительных и восстановительных атмосферах // Электрохимия. 2005. Т. 41, N 6. С. 748-754.

63 Oishi М, Akoshima S, Yashiro К, Sato К, Mizusaki J, Kawada Т. Defect structure analysis of B-site doped perovskite-type proton conducting oxide BaCe03. Part 2: The electrical conductivity and diffusion coefficient of BaCeo,9Yo,i0345 // Solid State Ionics. 2008. V. 179, N 39. P. 2240-2247.

64 Oishi M, Akoshima S, Yashiro K, Sato K, Mizusaki J, Kawada T. Defect structure analysis of B-site doped perovskite-type proton conducting oxide BaCe03. Part 1: The defect concentration of BaCe(WMo;i03-S (M = Y and Yb) // Solid State Ionics. 2008. V. 180, N2-3. P. 127-131.

65 Ricote S, Caboche G, Estournes C, Bonanos N. Synthesis, sintering, and electrical properties of BaCe0,9-xZrxYo;i03-§ // Journal of Nanomaterials. 2008. V. 2008. Article ID 354258. 5 pages, doi: 10.1155/2008/354258.

66 Grimaud A. , Bassat J.M, Mauvy F, Simon P, Cañizares A, Rousseau B, Marrony M, Grenier J.C. Transport properties and in-situ Raman spectroscopy study of ВаСео.9УолОз-8 as a function of water partial pressures // Solid State Ionics. 2011. V. 191, N 1. P. 24-31.

67 Bonanos N. and Willy Poulsen F. Considerations of defect equilibria in high temperature protonconducting cerates // Journal of Materials Chemistry. 1999. V. 9. P. 431-434.

68 Ryu K.H., Haile S.M. Chemical stability and proton conductivity of doped BaCe03-BaZr03 solid solutions // Solid State Ionics. 1999. V. 125, N 1-4. P. 355-367.

69 Oliveira A., Hafsaoui J., Hochepied J.-F., Berger M.-H., Thorel A. Synthesis of BaCe03 and BaCe0,9Yo,i03-§ from mixed oxalate precursors // Journal of the European Ceramic Society. 2007. V. 27, N 13-15. P. 3597-3600.

70 Chen F., Sorensen O.T., Meng G., Peng D. Preparation of Nd-doped barium cerate through different routes // Solid State Ionics. 1997. V. 100, N 1-2. P. 63-72.

71 Amsif M., Marrero-López D., Magrasó A., Peña-Martínez J., Ruiz-Morales J.C., Núñez P. Synthesis and characterisation of BaCe03-based proton conductors obtained from freeze-dried precursors // Journal of the European Ceramic Society. 2009. V. 29, N 29. P. 131-138.

72 Lee D.W., Won J.H., Shim K.B. Low temperature synthesis of BaCe03 nanopowders by the citrate process // Materials Letters. 2003. V. 57, N 22-23. P. 3346-3351.

73 Chiodelli G., Malavasi L., Tealdi C., Barison S., Battagliarin M., Doubova L., Fabrizio M., Moríalo C., Gerbasi R. Role of synthetic route on the transport properties of BaCei_xYx03 proton conductor // Journal of Alloys and Compounds. 2009. V. 470, N 1-2. P. 477-485.

74 Khani Z., Taillades-Jacquin M., Taillades G., Marrony M., Jones D.J., Roziére J. New synthesis of nanopowders of proton conducting materials. A route to densified proton ceramics // Journal of Solid State Chemistry. 2009. V. 182, N 4. P. 790-798.

75 Chakroborty A., Sharma A.D., Maiti B., Maiti H.S. Preparation of low-temperature sinterable BaCe0,8Sm0i2O3 powder by autoignition technique // Materials Letters. 2002. V. 57, N 4. P. 862-867.

76 Giannici F., Longo A., Deganello F., Balerna A., Arico A.S., Martorana A. Local environment of Barium, Cerium and Yttrium in BaCei-xYx03_s ceramic protonic conductors // Solid State Ionics. 2007. V. 178, N 7-10. P. 587-591.

77 Bi L., Zhang S., Fang S., Zhang L., Xie K., Xia C., Liu W. Preparation of an extremely dense BaCe0.8Sm0.2O3-5 thin membrane based on an in situ reaction // Electrochemistry Communications. 2008. V. 10, N 7. P. 1005-1007.

78 Bi L., Zhang S., Lin B., Fang S., Xia C., Liu W. Screen-printed BaCe() 8Smo 203-S thin membrane solid oxide fuel cells with surface modification by spray coating // Journal of Alloys and Compounds. 2009. V. 473, N 1-2. P. 4852.

79 Anselmi-Tamburini U., Buscaglia M.T., Viviani M., Bassoli M., Bottino C., Buscaglia V., Nanni P., Munir Z.A. Solid-state synthesis and spark plasma sintering of submicron BaYxZri-x03-x/2 (x = 0, 0,08 and 0,16) ceramics // Journal of the European Ceramic Society. 2006. V. 26, N 12. P. 2313-2318.

80 Kleinlogel C., Gauckler L.J. Sintering and properties of nanosized ceria solid solutions // Solid State Ionics. 2000. V. 135, N 1-4. P. 567-573.

81 Fagg D.P., Abrantes J.C.C., Perez-Coll D., Nunez P., Kharton V.V., Frade J.R. The effect of cobalt oxide sintering aid on electronic transport in Ce0,8oGdo,2o02-8 electrolyte // Electrochimica Acta. 2003. V. 48, N 5. P. 1023-1029.

82 Han M.-F., Zhou S., Liu Z., Lei Z., Kang Z.-C.. Fabrication, sintering and electrical properties of cobalt oxide doped Gd0;iCe0,9O2-s // Solid State Ionics. 2011. V. 192, N l.P. 181-184.

83 Pikalova E.Yu., Maragou V.I., Demin A.K., Murashkina A.A., Tsiakaras P.E. Synthesis and electrophysical properties of (l-x)Ce0,8Gdo,202_s+xTi02 (x=0-0.06) solid-state solutions // Solid State Ionics. 2008. V. 179, N 27-32. P. 15571561.

84 Yang C.-F. and Lo S.-H. Grain growth for CuO-BaO mixtures added BaTi1+x03+2x ceramics. // Materials Research Bulletin. 1997. V. 32, N 12. P. 17131722.

85 Roth R.S, Davis K.L, Dennis J.R. Phase equilibria and crystal chemistry in the system Ba-Y-Cu-0 // Advanced Ceramic Materials. 1987. V. 2, N 3B. P. 303-312.

86 Arjomand M, Machin D.J. Oxide chemistry. Part II. Ternary oxides containing copper in oxidation states -I, -II, -III, and -IV // Journal of the Chemical Society. Dalton Transaction. 1975. V.ll. P. 1061-1066.

87 Klinkova L.A, Nikolaichik V.I, Barkovskii N.V, Fedotov V.K. New Phases in the barium rich region of the Ba0-BaCu02 system // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. 2009. V.73, N 8. P. 1104-1106.

88 Klinkova L.A, Nikolaichik V.I, Barkovskii N.V, Fedotov V.K. On the existence of a homologous series of BamCum+nOy oxides with the cubic structure of the BaCu02 oxide // Physica C: Superconductivity. 2010. V. 470, N 22. P. 20672071.

89 Zhang W, Osamura K, Ochiai S. Phase diagram of the BaO-CuO binary system // Journal of American Ceramic Society. 1990. V. 73, N 7. P. 1958-1964.

90 Yim D.K, Kim J.-R, Kim D.-W, Hong K.S. Microwave dielectric properties and low-temperature sintering of Ba3Ti4Nb402i ceramics with B203 and CuO additions // Journal of the European Ceramic Society. 2007. V. 27, N 8-9. P. 3053-3057.

91 Kim M.-H, Jeong Y.-H, Nahm S, Kim H.-T, Lee H.-J. Effect of B203 and CuO additives on the sintering temperature and microwave dielectric properties of Ba(Zn1/3Nb2/3)03 ceramics // Journal of the European Ceramic Society. 2006. V. 26, N 10-11. P. 2139-2142.

92 Chou C.-S, Liu C.-L, Hsiung C.-M, Yang R.-Y. Preparation and characterization of the lead-free piezoelectric ceramic of Bi0 5Na0>5TiO3 doped with CuO // Powder Technology. 2011. V. 210, N 3. P. 212-219.

93 Cho K.-H, Lim J.-B, Nahm S, Kim H.-T, Kim J.-H, Paik J.-H, Lee H.-J. Low temperature sintering of Ba0-Sm203-4Ti02 ceramics // Journal of the European Ceramic Society. 2007. V. 27, N 2-3. P. 1053-1058.

94 Liou Y.-C, Wu C.-T, Huang Y.-L, Chung T.-C. Effect of CuO on CaTi03 perovskite ceramics prepared using a direct sintering process // Journal of Nuclear Materials. 2009. V. 393, N 4. P. 492-496.

95 Dong Y, Hampshire S, Zhou J.-E, Meng G. Synthesis and sintering of Gd-doped Ce02 electrolytes with and without 1 at.% CuO doping for solid oxide fuel cell applications // International Journal of Hydrogen Energy. 2011. V. 36, N 8. P. 5054-5066.

96 Zhang T, Hing P, Huang H, Kilner J. Sintering and grain growth of CoO-doped Ce02 ceramics // Journal of the European Ceramic Society. 2002. V. 22, N 1. P. 27-34.

97 Dong Y, Hampshire S, Zhou J.-E, Dong X, Lin B, Meng G. Mechanical strengthening of Sm-doped Ce02 ceramics by 1 mol.% cobalt oxide for solid oxide fuel cell application // Journal of Power Sources. 2011. V, 196, N 20. P. 8402-8405.

98 Zhang T.S, Du Z.H, Li S, Kong L.B, Song X.C, Lu J, Ma J. Transitional metal-doped 8 mol% yttria-stabilized zirconia electrolytes // Solid State Ionics. 2009. V. 180, N 23-25. P. 1311-1317.

99 Shimura T, Tanaka H.I, Matsumoto H, Yogo T. Influence of the transition-metal doping on conductivity of a BaCe03-based protonic conductor // Solid State Ionics. 2005. V. 176, N 39-40. P. 2945-2950.

100 Azimova M.A, Mcintosh S. Transport properties and stability of cobalt doped proton conducting oxides // Solid State Ionics. 2009. V. 180, N 2-3. P. 160167.

101 Azimova M.A. and Mcintosh S. Properties and performance of anode-supported proton-conducting BaCe0 4XZr().4Yb0jCo002OrSolid oxide fuel cells // Journal of The Electrochemical Society. 2010. V. 157, N 10. P. B1397-B1402.

102 Ricote S., Bonanos N. Enhanced sintering and conductivity study of cobalt or nickel doped solid solution of barium cerate and zirconate // Solid State Ionics. 2010. V. 181, N 15-16. P. 694-700.

103 Zhang T.S., Chan S.H., Kong L.B., Sheng P.T., Ma J. Synergetic effect of NiO and Si02 on the sintering and properties of 8 mol% yttria-stabilized zirconia electrolytes // Electrochemica Acta. 2009. V. 54, N 3. P. 927-934.

104 Babilo P. and Haile S.M. Enhanced sintering of yttrium-doped barium zirconate by addition of ZnO // Journal of American Ceramic Society. 2005. V. 88, N9. P. 2362-2368.

105 Azad A.K. High density and low temperature sintered proton conductor BaCe055Zr0,35Sc0,iZn0,05O3_8 // Solid State Ionics. 2008. V. 179, N 19-20. P. 678682.

106 Xie K., Yan R., Liu X. A novel anode supported BaCeo^Zro^Sno.i Y0.2O3 8 electrolyte membrane for proton conducting solid oxide fuel cells // Electrochemistry Communications. 2009. V. 11, N 8. P. 1618-1622.

107 Zhang C., Zhao H., Xu N., Li X., Chen N. Influence of ZnO addition on the properties of high temperature proton conductor B a 1 o^Ceo^Zro^Y0.103-g synthesized via citrate-nitrate method // International Journal of Hydrogen Energy. 2009. V. 34, N 6. P. 2739-2746.

108 Lin B., Dong Y., Wang S., Fang D., Ding H., Zhang X., Liu X., Meng G. Stable, easily sintered BaCe0.5Zro.3Y0, ] 6Zno.o403 8 electrolyte-based proton-conducting solid oxide fuel cells by gel-casting and suspension spray // Journal of Alloys and Compounds. 2009. V. 478, N 1-2. P. 590-593.

109 Wang H., Peng R., Wu X., Hu J., Xia C. Sintering behavior and conductivity study of yttrium-doped BaCe03-BaZr03 solid solutions using ZnO additives // Journal of the American Ceramic Society. 2009. V. 92, N 11. P. 26232629.

110 Tao S, Irvine J.T.S. A stable, easily sintered proton-conducting oxide electrolyte for moderate-temperature fuel cells and electrolyzers // Advanced Materials. 2006. V. 18, N 12. P. 1581-1584.

111 Tsipis E.V, Kharton V.V. Electrode materials and reaction mechanisms in solid oxide fuel cells: a brief review. I. Performance-determining factors // Journal of Solid State Electrochemistry. 2008. V. 12, N 9. P. 1039-1060.

112 Tsipis E.V, Kharton V.V. Electrode materials and reaction mechanisms in solid oxide fuel cells: a brief review. II. Electrochemical behavior vs. materials science aspects // Journal of Solid State Electrochemistry. 2008. V. 12, N 11. P. 1367-1391.

113 Tsipis E.V, Kharton V.V. Electrode materials and reaction mechanisms in solid oxide fuel cells: a brief review. III. Recent trends and selected methodological aspects // Journal of Solid State Electrochemistry. 2011. V. 15, N5. P. 1007-1040.

114 Tolchard J, Grande T. Physicochemical compatibility of SrCe03 with potential SOFC cathodes // Journal of Solid State Chemistry. 2007. V. 180, N 10. P. 2808-2815.

115 Кузин Б.Л, Перфильев M.B, Горелов В.П, Береснев С.М, Клещев Ю.Н. Топливный элемент с твердым электролитом на основе ВаСеОз и электродами из неблагородных материалов // Электрохимия. 1997. Т. 33, N 12. С. 1475-1479.

116 Mori М, Suda Е, Pacaud В, Murai К, Moriga Т. Effect of components in electrodes on sintering characteristics of Ceo^GdojO]^ electrolyte in intermediate-temperature solid oxide fuel cells during fabrication // Journal of Power Sources. 2006. V. 157, N 2. P. 688-694

117 Li N„ Lu Z, Wei B„ Huang X, Chen K, Zhang Y, Su W. Characterization of GdBaCo205+8 cathode for IT-SOFCs // Journal of Alloys and Compounds. 2008. V. 454, N 1-2. P. 274-279.

118 Zhou Q., He Т., Ji Y. SmBaCo205 +x double-perovskite structure cathode material for intermediate-temperature solid-oxide fuel cells // Journal of Power Sources. V. 185, N 12. P. 754-758.

119 Zhao L., He В., Xun Z., Wang H., Peng R., Meng G., Liu X. Characterization and evaluation of NdBaCo205+5 cathode for proton-conducting solid oxide fuel cells // International Journal of Hydrogen Energy. 2010. V. 35, N2. P. 753-756.

120 Lee S.J., Kim D.S., Kim D.K. High-performance GdBaCo205+5-Ce0;9Gdo,iOi;95 composite cathode for solid oxide fuel cells // Current Applied Physics. 2011. V. 11, N 1. P. S238-S241.

121 Рорелов В.П., Балакирева В.Б., Шарова H.B., Валенцев А.В., Клещев Ю.Н., Брусенцов В.П. Исследование стабильности керамики BaCeNd03: и ее электрофизических свойств. [Электронный ресурс] http://toc.vniitf.ru/01 ru/papers/12.htm.

122 Xie К., Yan R., Xu X., Liu X., Meng G. A stable and thin BaCeo,7Nbo,iGdo,203.s membrane prepared by simple all-solid-state process for SOFC // Journal of Power Sources. 2009. V. 187, N 2. P. 403-406.

123 Yan R., Wang Q., Xie K. A stable and easily sintering BaCe0,7Sn0,iGd0,2O3 s electrolyte for solid oxide fuel cells // Ionics. 2009. V. 15, N 4. P. 501-505

124 Xie K., Yan R, Chen X., Wang S., Jiang Y., Liu X., Meng G. A stable and easily sintering BaCe03-based proton-conductive electrolyte // Journal of Alloys and Compounds. 2009. V. 473, N 1-2. P. 323-329.

125 Pasierb P., Drozdz-Ciesla E., Gajerski R., Labus S. and Komornicki S. Chemical stability of Ba(Cei-xTix)1_yYy03 proton-conducting solid electrolytes // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2009. V. 96, N 2. P. 475-480.

126 Yan R., Wang Q., Chen G., Huang W., Xie K. A stable BaCe03-based proton conductor for solid oxide fuel cells // Ionics. 2009. V. 15, N 6. P. 749-752.

127 Tao Z, Zhu Z, Wang H, Liu W. A stable BaCe03-based proton conductor for intermediate-temperature solid oxide fuel cells // Journal of Power Sources. 2010. V. 195, N 11. P. 3481-3484.

128 Kreuer K.D. Aspects of the formation and mobility of protonic charge carriers and the stability of perovskite-type oxides // Solid State Ionics. 1999. V. 125, N4. P. 285-302.

129 Bonanos N, Knight K.S, Ellis B. Perovskite solid electrolytes: structure, transport properties and fuel cell applications // Solid State Ionics. 1995. V. 79. P. 161-170.

130 Медведев Д.А, Горбова E.B, Демин A.K, Антонов Б.Д. Структура и электрические свойства BaCe0,77-xZrxGdo,2Cuo,o303-5 Н Электрохимия. 2011. Т. 47, N 12. С. 1504-1510.

131 Lu J, Wang L, Fan L, Li Y, Dai L, Guo H. Chemical stability of doped BaCe03-BaZr03 solid solutions in different atmospheres // Journal of Rare Earth. 2008. V. 26, N 4. P. 505-510.

132 Fabbri E, D'Epifanio A, Bartolomeo E.D, Licoccia S, Traversa E. Tailoring the chemical stability of Ba(Ce0;8-xZrx)Y0,2O3-5 protonic conductors for intermediate temperature solid oxide fuel cells (IT-SOFCs) // Solid State Ionics.

2008. V. 179, N 15-16. P. 558-564.

133 Guo Y, Lin Y, Ran R, Shao Z. Zirconium doping effect on the performance of proton-conducting В aZ г y С e Y о, 2 О 3 - й (0,0<y<0,8) for fuel cell applications // Journal of Power Sources. 2009. V. 193, N 2. P. 400-407.

134 Lv J, Wang L, Lei D, Guo H, Kumar R.V. Sintering, chemical stability and electrical conductivity of the perovskite proton conductors BaCe0,45Zr0,45M0jiO3-5 (M = In, Y, Gd, Sm) // Journal of Alloys and Compounds.

2009. V. 476, N 1-2. P. 376-382.

135 Li N, Wei В., Lu Z„ Huang X, Su W. GdBaCozOs+s-Smo^Ceo^O,^ composite cathodes for intermediate temperature SOFCs // Journal of Alloys and Compounds. 2011. V. 509, N 8. P. 3651-3655.

136 Wei В., Lu Z., Wei Т., Jia D., Huang X., Zhang Y., Miao J., Su W. Nanosized Ce0,8Sm0,2Oi)9 infiltrated GdBaCo205+§ cathodes for intermediate-temperature solid oxide fuel cells // International Journal of Hydrogen Energy. 2011. V. 36, N 10. P. 6151-6159.

137 Guo Y., Ran R., Shao Z.. Fabrication and performance of a carbon dioxide-tolerant proton-conducting solid oxide fuel cells with a dual-layer electrolyte // International Journal of Hydrogen Energy. 2010. V. 35, N 19. P. 10513-10521.

138 Yang L., Zuo C., Liu M. High-performance anode-supported solid oxide fuel cells based on Ba(Zr0,iCe0,7Yo,2)03-5 (BZCY) fabricated by a modified co-pressing process // Journal of Power Sources. 2010. V. 195, N . P. 1845-1848.

139 Анаьев M.B, Гаврилюк A.Jl. Анализ микроструктуры поверхности электрохимических материалов по данным растровой электронной микроскопии // Тезисы докладов 41-й Всероссийской молодежной конференции. Екатеринбург: Институт математики и механики УрО РАН, 2010. с. 515-524.

140 ГОСТ 2409-95. Огнеупоры. Метод определения кажущейся плотности, открытой и общей пористости, водопоглощения.

141 http://zirconiaproject.wordpress.com/devices/zirconia-318.

142 Мищенко К.П., Равдель А.А. Краткий справочник физико-химических величин. JL: Химия. 1974. 200 с.

143 Kikuchi J., Koga S., Kishi К., Saito M., Kuwano J. Composite and oxygen-ion conductivity of BaCe03-based electroclytes // Key Engineering Materials. 2007. V. 350. P. 179-182.

144 Knight K.S., Bonanos N. Space group and lattice constants for barium cerate and minor corrections to the crystal structures of BaCe0,9Y0,iO2;95 and BaCeo,9Gdo,i02,95 H Journal of Material Chemistry. 1994. V. 4, N 6. P. 899-901.

145 Maffei N, Pelletier L, Charland J.P, and McFarlan A. A direct ammonia fuel cell using barium cerate proton conducting electrolyte doped with gadolinium and praseodymium // Fuel Cells. 2007. V. 7, N 4. P. 323-328.

146 Kai J, Zhiqi H, Jian M, Yufang R. and Qiang S. Low temperature preparation and fuel cell properties of rare earth doped barium cerate solid electrolytes // Science in China (B). 1999. V. 42, N 3. P. 298-304.

147 Gorbova E, Maragou V, Medvedev D, Demin A, Tsiakaras P. Influence on Cu in the properties of gadolinium-doped barium cerate // Journal of Power Sources. 2008. V. 181, N 2. P. 207-213.

148 Pintar L, Batista J, Hocevar S. Nanostructured CuxCei-x02-y mixed oxide catalysts: characterization and WGS activity tests // Journal of Colloid and Interface Science. 2007. V. 307, N 1. P. 145-157.

149 Богданович H. M, Горелов В. П, Балакирева В. Б, Демьяненко Т. А. Влияние меди на свойства твердых электролитов (Ce0,8Sm0>2)i-xCuxO2-A гкомпозиционных катодов на основе Гао^ГсцМпОз // Электрохимия. 2005. Т. 41, N5. С. 656-661.

150 Shannon R.D. Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides // Acta Crystallographica. 1976. V. A32.P. 751-767.

151 Kim S.S. Thermodynamic modeling of the Ce02-CoO phase diagram // Journal of Alloys and Compounds. V. 390, N 1-2. P. 223-225.

152 Costa R, Griinbaum N, Berger M.-H, Dessemond L, Thorel A. On the use of NiO as sintering additive for BaCe0;9Yo |03_(i // Solid State Ionics. 2009. V. 180, 11-13. P. 891-895.

153 Tong J, Clark D, Hoban M, O'Hayre R. Cost-effective solid-state reactive sintering method for high conductivity proton conducting yttrium-doped barium zirconium ceramics // Solid State Ionics. V. 181, N 11-12. P. 496-503.

154 Amsif M., Marrero-Lopez D., Ruiz-Morales J.C., Savvin S.N., Nunez P. Effect of sintering aids on the conductivity of BaCe0,9Ln0,iO3-s // Journal of Power Sources. V. 196, N 22. P. 9154-9163.

155 Taniguchi N. Mixed ionic conductor and device using the same. Patent No.: US 6,528,195 Bl. 2003.

156 Gao D., Guo R. Structural and electrochemical properties of yttrium-doped barium zirconate by addition of CuO // Journal of Alloys and Compounds. 2010. V. 493, N 1-2. P. 288-293.

157 Maffei N., Pelletier L., McFarlan A. Performance characteristics of Gd-doped barium cerate-based fuel cells // Journal of Power Sources. 2004. V. 136, N l.P. 24-29.

158 Wang M., Qiu L., Sun Y. Ionic conduction in ВахСео.8Рг(К20з_а// Journal of rare earth. 2009. V. 27, N 5. P. 819-824.

159 Lewis G.S., Atkinson A. and Steele B.C.H. Cobalt additive for lowering the sintering temperature of yttria-stabilized zirconia // Journal of Materials Science Letters. 2001. V 20, N 12. P. 1155-1157.

160 Jud E., Gauckler L.J. Sintering behavior of cobalt oxide doped ceria powders of different particle sizes // Journal of Electroceramics. 2005. V. 14, N 3. P. 247-253.

161 Yan R., Chu F., Ma Q., Liu X., Meng G. Sintering kinetics of samarium doped ceria with addition of cobalt oxide // Materials Letters. 2006. V. 60, N 2930. P. 3605-3609.

162 Tong J., Clark D., Bernau L., Subramaniyan A., O'Hayre R. Proton-conducting yttrium-doped barium cerate ceramics synthesized by a cost-effective solid-state reactive sintering method // Solid State Ionics. 2010. V. 181, N 33-34. P. 1486-1498.

163 Пикалова Е.Ю., Демина A.H., Демин A.K., Мурашкина А.А., Соперников В.Е., Есина Н.О. Влияние добавок Со2Оэ, ТЮ2, Fe2Q3, Мп203 на

свойства Ce0,8Gdo,202-5 11 Неорганические материалы. 2007. Т. 43, N 7. С. 830-837.

164 Ricote S, Bonanos N, Wang H.J, Haugsrud R. Conductivity, transport number measurements and hydration thermodynamics of BaCeo,2Zro,7Y(o,b0Ni^O(3-5) // Solid State Ionics. 2011. V. 185, N 1. P. 11-17.

165 Barison S, Battagliarin M, Cavallin T, Doubova L, Fabrizio M, Mortalo C, Boldrini S, Malavasi L, Gerbasi R. High conductivity and chemical stability ofBaCebx-yZrxYy03-5 proton conductors prepared by a sol-gel method // Journal Material Chemistry. 2008. V. 18, N 13. P. 5120-5128.

166 Guo Y, Ran R, Shao Z. Optimizing the modification method of zinc-enhanced sintering of BaZr0,4Ce0,4Y0,2O3-5-based electrolytes for application in an anode-supported protonic solid oxide fuel cell // International Journal of Hydrogen Energy. 2010. V. 35, N 11. P. 5611-5620.

167 German R.M, Suri P, Park S.J. Review: liquid phase sintering // Journal of Material Science. 2009. V. 44, N 1. P. 1-39.

168 Fabbri E, Bi L, Pergolesi D, Traversa E. Towards the next generation of solid oxide fuel cells operating below 600°C with chemically stable proton-conducting electrolytes // Advanced Materials. 2011. V. 24, N 2. P. 195-208.

169 Iguchi F, Tsurui T, Sata N, Nagao Y, Yugami H. The relationship between chemical composition distributions and specific grain boundary conductivity in Y-doped BaZr03 proton conductors // Solid State Ionics. V. 180, N 6-8. P. 563-568.

170 Ricote S, Bonanos N, Caboche G. Water vapour solubility and conductivity study of the proton conductor BaCe(o,9 x)ZrxYojO(3 // Solid State Ionics. 2009. V. 180, N 14-16. P. 990-997.

171 Paria M.K, Maiti H.S. Electrical conduction in barium cerate doped with M203 (M=La, Nd, Ho) // Solid State Ionics. 1984. V. 13, N 4. P. 285-292.

172 Stevenson D.A., Jiang N., Buchanan R.M., Henn F.E.G. Characterization of Gd, Yb and Nd doped barium cerates as proton conductors // Solid State Ionics. 1993. V. 62, N 3-4. P. 279-285.

173 Shirpour M. Grain boundary characterization of electroceramics: Acceptor-doped BaZr03, an intermediate temperature proton conductor. PhD thesis. 2011. Stuttgart, Germany.

174 Medvedev D., Maragou V., Zhuravleva Т., Demin A., Gorbova E., Tsiakaras P. Investigation of the structural and electrical properties of Co-doped BaCe0,9Gd0,,O3V/ Solid State Ionics. 2011. V. 182, N 1. P. 41-46.

175 Lewis G.S., Atkinson A., Steele B.C.H., Drennan J. Effect of Co addition on the lattice parameter, electrical conductivity and sintering of gadolinia-doped ceria // Solid State Ionics. 2002. V.152-153. P. 567-573.

176 Шарова H.B., Горелов В.П. Электропроводность и ионный перенос в твердых электролитах ВаСео^КолэОз-б (R=P3E) // Электрохимия. 2003. Т.39, N 5. С.513-518.

177 Shimura Т., Esaka К., Matsumoto Н., Iwahara Н. Protonic conduction in Rh-doped AZr03 (A=Ba, Sr and Ca) // Solid State Ionics. 2002. V. 149, N 3-4. P. 237-246.

178 Wang M., Qiu L., Zhang T. Chemical stability and electrical property of BaCeo,7Zr0)2Ndo,i03-a ceramic // Chinese Journal of Chemistry. 2010. V. 28, N 7. P. 1121-1125.

179 Dahl P.I., Lein H.L., Yu Y., Tolchard J., Grande Т., Einarsrud M.-A., Kjolseth C., Norby Т., Haugsrud R. Microstructural characterization and electrical properties of spray pyrolyzed conventionally sintered or hot-pressed BaZr03 and BaZro59Yo,,03-5 // Solid State Ionics. 2011. V. 182, N 1. P. 32-40.

180 Duval S.B.C., Holtappels P., Stimming U., Graule T. Effect of minor element addition on the electrical properties of BaZr0,9Y0;iO3-s// Solid State Ionics. 2008. V. 179, N21-26. P. 1112-1115.

181 Yang L, Wang S, Lou X, Liu M. Electrical conductivity and electrochemical performance of cobalt-doped BaZr0, CeojYo^O^-s cathode // International Journal of Hydrogen Energy. 2011. V. 36, N 3. P. 2266-2270.

182 Song S.-J, Wachsman E.D, Dorris S.E, Balachandran U. Defect chemistry modeling of high-temperature proton-conducting cerates // Solid State Ionics. 2002. V. 149, N. P. 1-10.

183 Uchida H, Maeda N, Iwahara H. Relation between proton and hole conduction in SrCeCVbased solid electrolytes under water-containing atmospheres at high temperatures // Solid State Ionics. 1983. V. 11, N 2. P. 117-124.

184 Song S.-J, Wachsman E.D, Dorris S.E, Balachandran U. Electrical Properties of p-Type Electronic defects in the protonic conductor SrCe0,95Eu0,05O3_§ // Journal of Electrochemical Society. 2003. V. 150, N 6. P. A790-A795.

185 Schober T, Schilling W, Wcnzl H. Defect model of proton insertion into oxides // Solid State Ionics. 1996. V. 86-88, N 1. P. 653-658.

186 He. T, Ehrhat P. An optical in-situ study of ВаСеОз at high temperatures // Solid State Ionics. 1996. V. 86-88. P. 633-638.

187 Virkar A.N. and Maiti H.S. Oxygen ion conduction in pure and yttria-doped barium cerate // Journal of Power Sources. 1985. V. 14, N. P. 295-303.

188 Горелов В.П, Шарова H.B, Соколова Ю.В. Электропроводность электролитов Ba(Ce0,85Ro, 15)3-5 (R-редкоземельный элемент) в восстановительной водородсодержащей атмосфере // Электрохимия. 1997. Т. 33, N 12. С. 1455-1460.

189 Антонова Е.П, Ярославцев И.Ю, Бронин Д.И, Балакирева В.Б, Горелов В.П, Цидильковский В.И. Особенности электропереноса и изотопные эффекты H/D в протонпроводящем оксиде BaZr0,9Y0,iO3_s // Электрохимия. 2010. V. 46, N 7. Р. 792-799.

190 Ji H.-I, Kim В.К, Yu J.H, Choi S.-M, Kim H.-R, Son J.-W, Lee H.W, Lee J.-H. Three dimensional representations of partial ionic and electronic

conductivity based on defect structure analysis of BaZr0.85Y015O3-8 // Solid State Ionics. 2011. V. 203, N 1. P. 9-17.

191 Lim D.-K., Park C.-J., Choi M.-B., Park C.-N., Song S.-J. Partial conductivities of mixed conducting BaCeo^sZro^YojsC^ // International Journal of Hydrogen Energy. 2010. V. 35, N 19. P. 10624-10629.

192 Sun C., Hui R., Roller J.. Cathode materials for solid oxide fuel cells: a review // Journal of Solid State Electrochemistry. 2010. V. 14, N 7. P.l 125-1144.

193 Cowin P.I., Petit C.T.G., Lan R., Irvine J.T.S., Tao S. Recent progress in the development of anode materials for solid oxide fuel cells // Advanced Energy Materials. 2011. V. 1, N 3. P. 314-332.

194 Guo Y., Ran R., Shao Z. A novel way to improve performance of proton-conducting solid-oxide fuel cells through enhanced chemical interaction of anode components // International Journal of Hydrogen Energy. 2011. V. 36, N 2. P. 1683-1691.

195 Bia L., Tao Z., Liu C., Sun W., Wang H., Liu W. Fabrication and characterization of easily sintered and stable anode-supported proton-conducting membranes // Journal of Membrane Science. 2009. V. 336, N 1-2. P. 1-6.

196 Essoumhi A., Taillades G., Taillades-Jacquin M., Jones D.J., Roziére J. Synthesis and characterization of Ni-cermet/proton conducting thin film electrolyte symmetrical assemblies // Solid State Ionics. 2008. V. 179, N 38. P. 2155-2159.

197 Tarancón A., Peña-Martínez J., Marrero-López D., Morata A., Ruiz-Morales J.C., Núñez P. Stability, chemical compatibility and electrochemical performance of GdBaCo205+x layered perovskite as a cathode for intermediate temperature solid oxide fuel cells // Solid State Ionics. 2008. V. 179, N 40. P. 2372-2378.

198 Zhou Q., Wang F., Shen Y., He T. Performances of LnBaCo205+5-Ce0.8Sm0,2OK9 composite cathodes for intermediate-temperature solid oxide fuel cells // Journal of Power Sources. 2010. V. 195, N 8. P. 2174-2181.

199 Zhu С, Liu X, Yi С, Pei L„ Wang D, Yan D, Yao K, Lü T, Su W. High-performance PrBaCo205lS-Ceo8Smü201i9 composite cathodes for intermediate temperature solid oxide fuel cell // Journal of Power Sources. 2010. V. 195, N 11. P. 3504-3507.

200 Wu T, Peng R, Xia C. Sm0,5Sro55Co03-5-BaCeo,8Smo,203_5 composite cathodes for proton-conducting solid oxide fuel cells // Solid State Ionics. 2008. V. 179, N27-32. P. 1505-1508.

201 Медведев Д.А, Журавлева Т.А, Мурашкина А.А, Сергеева B.C., Антонов Б.Д. Электрофизические свойства материалов на основе BaGdCo205+8 // Журнал физической химии. 2010. Т. 84, N 9. С. 1777-1781.

202 Beckel D, Bieberle-Hutter A, Harvey A, Infortuna A, Muecke U.P, Prestat M, Rupp J.L.M, Gauckle L.J. Thin films for micro solid oxide fuel cells // Journal of Power Sources. 2007. V. 173, N 1. P. 325-345.

203 Kuhn M, Napporn T.W. Single-chamber solid oxide fuel cell technology-from its origins to today's state of the art // Energies. 2010. V. 3, N 1. P.57-134.

204 Zunic M, Chevallier L, DiBartolomeo E, D'Epifanio A., Licoccia S, Traversa E. Anode supported protonic solid oxide fuel cells fabricated using electrophoretic deposition // Fuel Cells. 2011. V. 11, N 2. P. 165-171.

205 Qiu L.-G, Ma G.-L, Wen D.-J. Properties and application of ceramic ВаСео,8Ноо,2Оз.а // Chinese Journal of Chemistry. 2005. V. 23, N 12. P. 16411645.

206 Qiu L.-G, Wang M.-Y. Ionic Conduction and Fuel Cell Performance of Ва0,98Се0,8Тт0;2Оз.а // Chinese Journal of Chemical Physics. 2010. V. 22, N 6. P. 707-712.

207 Venkatasubramanian A, Gopalan P. , Prasanna T.R.S. Synthesis and characterization of electrolytes based on Ba0-Ce02-Gd0] 5 system for Intermediate Temperature Solid Oxide Fuel Cells // International Journal of Hydrogen Energy. 2010. V. 35, N 10. P. 4597-4605.

208 Wu X., Wang H., Peng R., Xia C., Meng G. Effect of A-site deficiency in BaCeo,8Smo,203-s on the electrode performance for proton conducting solid oxide fuel cells// Solid State Ionics. 2011. V. 192,N 1. P. 611-614.

209 Zhao L., He B., Ling Y., Xun Z., Peng R, Meng G. X. Liu Cobalt-free oxide Bao,5Sr0;5Feo,8Cuo,203_8 for proton-conducting solid oxide fuel cell cathode // International Journal of Hydrogen Energy. 2010. V. 35, N 8. P. 3769-3774.

210 Ding H., Xue X., Liu X., Meng G. High performance protonic ceramic membrane fuel cells (PCMFCs) with Sm0.5Sr0.5CoC>3_5 perovskite cathode // Journal of Alloys and Compounds. 2010. V. 494, N 1-2. P. 233-235.