Effect of Zr addition on structure and electrical properties of SmFeO3 prepared by solid state reaction method

Abstract

Series of Sm1-xFe1-3xZr3xO3 (SFZO, where x = 0.0, 0.01, 0.02, 0.033, 0.05, 0.1 and 0.15), was synthesised by the solid state reaction method and sintered at 1500?C in air. X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) were used to investigate the structure of the materials. The XRD results indicated that the pure SmFeO3 and Sm0.99Fe0.97Zr0.03O3 samples are single phase materials with an orthorhombic symmetry and Pbnm space group. The increase of Zr content (x ? 0.02) causes a phase change from single to twophase system with orthorhombic (Pbnm) and fluorite symmetry (Fm?3m). The microstructural analyses showed that the Zr4+ doping resulted in an increase of porosity in the sintered SFZO compared to SmFeO3 sample. The direct current (DC) electrical conductivity at 850?C in air was found to be 0.045 S/cm and 0.007 S/cm for Sm0.99Fe0.97Zr0.03O3 and SmFeO3, respectively, showing a significant enhancement compared to the pure SmFeO3.

Material and method selection for efficient solid oxide fuel cell anode: Recent advancements and reviews

“…Its microstructure was studied using SEM as shown in Figure , which shows that porosity level was increased by adding Zr. This material could be used as oxygen sensor and for SOFCs electrode . This is the most commonly used technique and was used for (La 0.75 Sr 0.25 )Cr 0.5 Mn 0.5 OO 3−δ anode followed by a technique of combustion synthesis .…”

“…This material could be used as oxygen sensor and for SOFCs electrode. 182 This is the most commonly used technique and was used for (La 0.75 Sr 0.25 )Cr 0.5 Mn 0.5 OO 3−δ anode followed by a technique of combustion synthesis. 52…”

Analisis Sifat Struktur dan Sifat Listrik pada Material Perovskite LaFe0.97Zr0.03O3: XRD, Raman Scattering, SEM dan Impedansi Spectroskopi

“…Lantanida Ln (La, Sm, Nd, Pr, etc.) dalam struktur perovskite telah menunjukan fungsi yang baik sebagai bahan ferroelektrik dengan aplikasinya sebagai Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) dan sensor gas [4], [5]. Disamping itu, material LaFeO3 (LFO) telah mendapat banyak perhatian karena memiliki berbagai karakteristik yang menarik seperti pada sifat elektronik, dielektrik, magnet, pemurnian gas, elastic, pembakaran, katalitik, anoda aktif untuk solar sel, elektrokatalis untuk baterai, fotoelektrokimia, dan sifat fotokatalitik.…”

“…Hasilnya mengatakan bahwa sampel memiliki struktur orthorhombik dengan sifat magnetiknya yang meningkat ketika konsentrasi Ti dinaikkan serta sifat dielektrik sebagai fungsi frekuensi pada suhu rendah menunjukkan adanya polarisasi dalam sampel karena elektron melompat antara ion Fe 3+ dan Fe 4+ [6]. Disamping itu, dalam pendopingan Zr pun telah dilakukan oleh A.M Abdalla et al (2017) pada perovskite lantanida ferrite yaitu SmFeO3 menunjukan penambahan Zr meningkatkan tingkat porositas dalam sampel yang disinter [4]. Oleh karena itu, direkomendasikan bahwa bahan ini dapat digunakan untuk sensor oksigen dan aplikasi elektroda SOFC tergantung pada konduktivitas elektrokimia dan listriknya dengan stabilitas kimia dan termal yang baik.…”