Модифицирование BaCe$_{0.5}$Zr$_{0.3}$Y$_{0.2}$O$_{3-\delta}$ оксидом меди: влияние на структурные и транспортные свойства

Исследовано влияние концентрации добавки СuO на спекаемость, фазовый состав, микроструктуру и электрические свойства протонпроводящего материала состава BaCe$_{0.5}$Zr$_{0.3}$Y$_{0.2}$O$_{3-\delta}$. Керамические образцы были получены с помощью цитрат-нитратного метода синтеза с добавлением оксида меди в массовом количестве 0, 0.25, 0.5 и 1%. Показано, что для образцов с 0.5 и 1% CuO их относительная плотность составляет $>$ 94% при температуре спекания 1450$^\circ$C, тогда как при меньшем содержании спекающей добавки она не превышает 85%. По результатам рентгенофазового анализа и растровой электронной микроскопии установлено, что введение небольшого количества добавки СuO (0.25%) недостаточно для формирования однофазной и высокоплотной керамики. Данные электропроводности и растровой электронной микроскопии показывают, что образец состава BaCe$_{0.5}$Zr$_{0.3}$Y$_{0.2}$O$_{3-\delta}$+0.5% CuO обладает высокой общей и ионной проводимостью, а также устойчивостью после водородного восстановления керамики. Цитрат-нитратный метод, модифицированный введением небольшого количества оксида меди, может быть рекомендован для получения однофазных, газоплотных и высокопроводящих электролитов на основе как BaCeO$_{3}$, так и BaZrO$_{3}$.