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Basbus, Juan Felipe
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Arce, Mauricio Damián
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Napolitano, Federico Ricardo
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Troiani, Horacio Esteban
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Alonso, José Antonio
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Saleta, Martin Eduardo
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González, Miguel A.
dc.contributor.author
Cuello, Gabriel Julio
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dc.contributor.author
Fernández Díaz, María Teresa
dc.contributor.author
Pardo Sainz, Miguel
dc.contributor.author
Bonanos, Nikolaos
dc.contributor.author
Jimenez, Catalina Elena
dc.contributor.author
Giebeler, Lars
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Figueroa, Santiago J. A.
dc.contributor.author
Caneiro, Alberto
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dc.contributor.author
Serquis, Adriana Cristina
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dc.contributor.author
Mogni, Liliana Verónica
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dc.date.available
2021-11-12T14:11:00Z
dc.date.issued
2020-02
dc.identifier.citation
Basbus, Juan Felipe; Arce, Mauricio Damián; Napolitano, Federico Ricardo; Troiani, Horacio Esteban; Alonso, José Antonio; et al.; Revisiting the Crystal Structure of BaCe0.4Zr0.4Y0.2O3-δ Proton Conducting Perovskite and Its Correlation with Transport Properties; American Chemical Society; ACS Applied Energy Materials; 3; 3; 2-2020; 2881-2892
dc.identifier.issn
2574-0962
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/146778
dc.description.abstract
Oxides with proton conductivity have a great potential for applications in environmental energy technology. Despite the BaCe0.4Zr0.4Y0.2O3-δ (BCZY) perovskites being well-known proton conductors, it is a challenge to determine the optimal operating temperature range where the energy applications benefit most from this unique property. The protonic transport properties strongly depend on crystal structure and local distortions in the participating cation coordination sphere, according to related temperatures and gas feed. The transport and crystallographic properties of BCZY were simultaneously studied by impedance spectroscopy (IS) and synchrotron X-ray diffraction (S-XRD). A strong correlation between conductivity and the lattice parameter, corresponding in principle to a cubic symmetry, was observed, mainly between 400 and 700 °C. The protonic conductivity range was analyzed by the H/D isotopic effect on the impedance spectra, which helped to identify protonic conduction as the governing transport mechanism below 600 °C, while the transport via oxygen vacancies dominates above this temperature. In order to assess the real crystallographic structure, the simultaneous refinement of laboratory XRD and neutron diffraction (ND) patterns was performed. According to this, BCZY changes from rhombohedral symmetry below 400 °C to cubic at 600 °C in a second-order phase transition. Complementary quasielastic neutron scattering (QENS) enables us to determine a protonic jump length of 3.1 Å, which matches the O-O distances in the octahedral oxygen coordination sphere around the cations. These results support the protonic self-diffusion through proton hopping between intraoctahedral O sites as the main transport mechanism up to 600 °C.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
American Chemical Society
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dc.rights
info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subject
BACE0.4ZR0.4Y0.2O3-Δ (BCZY) PROTONIC CONDUCTOR
dc.subject
CRYSTALLOGRAPHIC PROPERTIES
dc.subject
ISOTOPIC EFFECT
dc.subject
NEUTRON TECHNIQUES
dc.subject
PROTONIC SELF-DIFFUSION
dc.subject
TRANSPORT NATURE MECHANISM
dc.subject.classification
Física de los Materiales Condensados
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dc.subject.classification
Ciencias Físicas
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dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
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dc.title
Revisiting the Crystal Structure of BaCe0.4Zr0.4Y0.2O3-δ Proton Conducting Perovskite and Its Correlation with Transport Properties
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2021-10-20T18:20:54Z
dc.journal.volume
3
dc.journal.number
3
dc.journal.pagination
2881-2892
dc.journal.pais
Estados Unidos
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dc.description.fil
Fil: Basbus, Juan Felipe. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; Argentina
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Fil: Arce, Mauricio Damián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; Argentina
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Fil: Napolitano, Federico Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; Argentina
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Fil: Troiani, Horacio Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; Argentina
dc.description.fil
Fil: Alonso, José Antonio. Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid; España
dc.description.fil
Fil: Saleta, Martin Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; Argentina. Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais; Brasil
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Fil: González, Miguel A.. Institut Laue Langevin; Francia
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Fil: Cuello, Gabriel Julio. Institut Laue Langevin; Francia
dc.description.fil
Fil: Fernández Díaz, María Teresa. Institut Laue Langevin; Francia
dc.description.fil
Fil: Pardo Sainz, Miguel. Universidad de Zaragoza. Instituto de Ciencias de Materiales de Aragon; España
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Fil: Bonanos, Nikolaos. Technical University of Denmark; Dinamarca
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Fil: Jimenez, Catalina Elena. Helmholtz-Zentrum; Alemania
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Fil: Giebeler, Lars. No especifíca;
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Fil: Figueroa, Santiago J. A.. Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais; Brasil
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Fil: Caneiro, Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; Argentina
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Fil: Serquis, Adriana Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; Argentina
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Fil: Mogni, Liliana Verónica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; Argentina
dc.journal.title
ACS Applied Energy Materials
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsaem.9b02498
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info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1021/acsaem.9b02498
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