Hydration thermodynamics of oxides. Effects of defect associations
Metadata
Show metadataAppears in the following Collection
- Kjemisk institutt [1543]
Abstract
Mye av dagens høyteknologiske utstyr og apparater ville sannsynligvis ikke sett dagens lys hvis ikke det hadde vært for materialteknologiens stadige fremskritt. I jakten på stadige forbedringer av slik teknologi må man forstå og påvirke materialenes funksjonelle egenskaper. Deres egenskaper er i stor grad bestemt av defekter i krystallstrukturen, hvor man ved hjelp av defektkjemi kan uttrykke defektenes konsentrasjoner ved forskjellige betingelser. I denne avhandlingen har Løken sett nærmere på defektkjemien til flere akseptordopede protonledende oksider ved hjelp av en rekke eksperimentelle teknikker og kvantemekanisk modellering. Slike oksider er av stor interesse for hydrogensamfunnet, hvor de blant annet kan være aktuelle komponenter i en brenselcelle eller elektrolysør ved høyere temperaturer. Arbeidet har vist at mange av egenskapene til slike oksider vil være sterkt påvirket av defektinteraksjoner, spesielt mellom akseptoren og de positivt ladede protonene og oksygenvakansene. Blant annet vil både mengde og type akseptor gi opphav til helt forskjellig hydratiseringstermodynamikk og protonledningsevne. Det ble også vist at syntesebetingelsene kan være avgjørende for graden av defektassosiering i oksider, noe som kan forklare en del av uoverensstemmelsene i litteraturen. Arbeidet i sin helhet understreker den kritiske rollen til akseptordopanten i oksider, som er av stor betydning i videreutviklingen av denne type oksider i fremtidig teknologi.List of papers
1: Electrical conductivity and TG-DSC study of hydration of Sc-doped CaSnO3 and CaZrO3. Andreas Løken, Christian Kjølseth, Reidar Haugsrud. Solid State Ionics 267 (2014) 61–67. The paper is not available in DUO due to publisher restrictions. The published version is available at: https://doi.org/10.1016/j.ssi.2014.09.006 |
2: The pivotal role of the dopant choice on the thermodynamics of hydration and associations in proton conducting BaCe0.9X0.1O3-δ (X ¼ Sc, Ga, Y, In, Gd and Er. Andreas Løken, Tor Svendsen Bjørheim and Reidar Haugsrud.. J. Mater. Chem. A, 2015, 3, 23289. The paper is not available in DUO due to publisher restrictions. The published version is available at: https://doi.org/10.1039/c5ta04932f |
3: Defect clustering and its effects on the hydration and transport properties of proton conducting oxides. Andreas Løken, Malin S. Olsen, Tor Svendsen Bjørheim, Truls Norby and Reidar Haugsrud. To be submitted.The paper is not available in DUO awaiting publishing. |
4: On the concentration dependence of hydration thermodynamics of proton conducting oxides. Andreas Løken, Tor Svendsen Bjørheim and Reidar Haugsrud. To be submitted. The paper is not available in DUO awaiting publishing. |
5: Alkali metals as efficient A-site acceptor dopants in proton conducting BaZrO3. Andreas Løken, Sarmad W. Saeed, Marit N. Getz, Xin Liu and Tor S. Bjørheim. J. Mater. Chem. A, 2016, 4, 9229. The paper is not available in DUO due to publisher restrictions. The published version is available at: https://doi.org/10.1039/c6ta01446a |
6: On the relationship between chemical expansion and hydration thermodynamics of proton conducting perovskites. Tor S. Bjørheim, Andreas Løken and Reidar Haugsrud. J. Mater. Chem. A, 2016, 4, 5917. The paper is not available in DUO due to publisher restrictions. The published version is available at: https://doi.org/10.1039/c5ta10090a |
7: Unravelling the fundamentals of thermal and chemical expansion of BaCeO3 from first principles phonon calculations. Andreas Løken, Reidar Haugsrud and Tor S. Bjørheim. Phys.Chem.Chem.Phys., 2016, 18, 31296. The paper is not available in DUO due to publisher restrictions. The published version is available at: https://doi.org/10.1039/c6cp05710a |