Electrochemical Properties of Low Bi Doped La0.60Dy0.10Sr0.30Mn(1-x)BixO3 Perovskite Materials

Authors : Mustafa Zeki KURT

Pages : 315-323

Doi:10.37094/adyujsci.1210860

View : 17 | Download : 10

Publication Date : 2022-12-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Rejeneratif yakıt hücreleri için çok önemli adımları olan hidrojen/oksijen evrimi insert ignore into journalissuearticles values(HER/OER); ve oksijen indirgeme reaksiyonlarının insert ignore into journalissuearticles values(ORR); düşük maliyetli, yüksek dayanıklılığa sahip ve yüksek performanslı elektrokatalitik malzemelerin geliştirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Pt esaslı, RuO2 ve IrO2 malzemeler bu amaç için yaygın olarak kullanılsa da, istenilen özelliklerde alternatif malzemelere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu bağlamda sol-jel yöntemi ile sentezlenen lantan bazlı perovskitlerin elektrokimyasal özelliklerini çalıştık. La0.60Dy0.10Sr0.30Mninsert ignore into journalissuearticles values(1-x);BixO3 perovskit yapısında, A bölgesine %10 Dy ve %30 Sr ve B bölgesine az miktarda Bi insert ignore into journalissuearticles values(x: 0, 0.03 ve 0.1); katkılanmasını oda sıcaklığında 1 M KOH alkali ortamda HER, OER ve ORR araştırdık. Katkılanmamış ve %3 Bi katkılanmış örnekler zayıf HER aktiviteleri sergilerken, yapıdaki %10 Bi\`nin etkisi başlangıç potansiyelini -1,389 V\`tan -1,036 V\`a düşürerek insert ignore into journalissuearticles values(Ag/AgCl\`ye karşı); ve spesifik akımı yoğunluğunu -13,3 mA cm-2\`den -121,8 mA cm-2\`ye -1,4 V\`ta arttışını sağladı. Benzer şekilde OER aktivitesi de %10 Bi sayesinde iyileşmiş ve başlangıç potansiyeli ve özgül akım yoğunluğu sırasıyla 0,758 V ve 88,3 mA cm-2 olarak bulunmuştur. Büyük Tafel eğimleri, ORR mekanizmasının yapıda gerçekleşebildiğini ancak yavaş bir hızda olduğunu göstermektedir. Yapıya %10 Bi ilavesi 19,3 kΩ gibi çok yüksek bir direnç ile sonuçlanmış ve katalizörlerde oluşan iyon iletim yollarından dolayı 3,5 kΩ gibi istenen bir değere düşmüştür.
Keywords : La based perovskite, Low Bi doping, Electrochemistry, HER, OER, ORR