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通过原子层沉积制备用于高效固体电解质的氧化钇稳定氧化锆纳米管

Formation of yttria-stabilized zirconia nanotubes by atomic layer deposition toward efficient solid electrolytes.

作者信息

Kim Eunsoo, Kim Hyunchul, Bae Changdeuck, Lee Daehee, Moon Jooho, Kim Joosun, Shin Hyunjung

机构信息

Department of Energy Science, Sungkyunkwan University, Suwon, 440-746 South Korea.

Integrated Energy Center for Fostering Global Creative Researcher (BK 21 plus), Sungkyunkwan University, Suwon, 440-746 South Korea.

出版信息

Nano Converg. 2017;4(1):31. doi: 10.1186/s40580-017-0127-9. Epub 2017 Dec 5.

DOI:10.1186/s40580-017-0127-9
PMID:29238653
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5715049/
Abstract

We describe a fabrication strategy for preparing yttria-stabilized zirconia nanotube (YSZ-NT) arrays embedded in porous alumina membranes by means of template-directed atomic layer deposition (ALD) technique. The individual YSZ-NTs have a high aspect-ratio of well over 120, about ~ 110 nm in diameter, and ~ 14 µm in length. Interfacing the tube arrays with porous Pt was also introduced on the basis of partial etching technique in order to construct Pt/YSZ-NTs/Pt membrane electrode assembly (MEA) structures. The resulting YSZ-NTs MEAs show a 7 mm in diameter with a roughness factor of ~ 2. Area specific resistance was measured up to 1.84 Ω cm at 400 °C using H as fuel.

摘要

我们描述了一种通过模板导向原子层沉积(ALD)技术制备嵌入多孔氧化铝膜中的氧化钇稳定氧化锆纳米管(YSZ-NT)阵列的制造策略。单个YSZ-NT具有远超过120的高纵横比,直径约为110nm,长度约为14μm。为了构建Pt/YSZ-NTs/Pt膜电极组件(MEA)结构,还基于部分蚀刻技术引入了使管阵列与多孔Pt接触。所得的YSZ-NTs MEA直径为7mm,粗糙度因子约为2。在400°C下以H作为燃料时,面积比电阻测量高达1.84Ω·cm。

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