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New LT-SOFC cathodes with La0.5-xPrxBa0.5CoO3-δ (0 ≤ x ≤ 0.5) compositions were studied. The La-rich compounds exhibit an inter-growing cubic and tetragonal structure whereas the Pr-rich show a tetragonal structure. Cathode polarization resistances, estimated from electrochemical impedance (EIS), take values around 0.15 and 0.04 Ω cm2 in air at 600 and 700 °C, respectively. The O2-reduction mechanism and its kinetic coefficients, O-ion diffusion (Dchem) and O-surface exchange (kchem), were studied by applying the ALS model for macro homogenous porous electrodes to the EIS data, in combination with microstructural parameters obtained from three-dimensional tomography using focused ion beam-scanning electron microscopy (3D FIB-SEM). The diffusion coefficients for samples with mixing of phases take values of Dchem ∼ 10-6 cm2 s-1, at 700 °C in air, whereas the pure tetragonal phases present lower values Dchem ∼ 10-8 cm2 s-1. On the contrary the kchem for all samples takes values ranging between 0.4 and 1 × 10-4 cm s-1 at 700 °C in air. In addition, the origin of time evolution of polarization at 700 °C in air was evaluated by combining the EIS spectra as a function of time and the ex situ sample characterization of fresh and tested samples by 3D FIB-SEM tomography and inductively coupled plasma-optical emission spectrometry (ICP-OES). Little changes of microstructures were detected, whereas an increasing of the amount of a water-soluble Ba surface species in comparison with total cation surface segregation was observed for all samples after the ageing. This may constitute the main reason causing the polarization resistance degradation. However, the analysis of time evolution shows, that contrary to the situations reported for SrO segregation in Sr-based perovskites, the Dchem is the coefficient mainly affected for compositions with inter-grown phases. At the same time, both Dchem and kchem decreases with time when only the tetragonal phase is present. Fil: Garcés, D.. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina Fil: Wang, H.. Northwestern University; Estados Unidos Fil: Barnett, S.A.. Northwestern University; Estados Unidos Fil: Leyva, Adelma Graciela. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Napolitano, Federico Ricardo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina Fil: Fuentes, Rodolfo Oscar. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Troiani, Horacio Esteban. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina Fil: Mogni, Liliana Verónica. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina

A mixed conducting oxide with a nominal composition Sr(Ti0.3Fe0.7Ru0.07)O3-δ (STFRu) is studied, in comparison with SrTi0.3Fe0.7O3-δ (STF) oxide, as an anode for solid oxide fuel cells. Exposing STFRu to reducing fuel conditions at 800 °C for 4 h results in the exsolution of essentially all of the Ru and a small fraction of the Fe from the oxide, and the formation of Ru1-xFex nanoparticles on the oxide surfaces. Most of the nanoparticles have the hexagonal structure expected for Ru-rich alloys, and thermogravimetric analysis suggests the composition x ∼ 0.2. A small fraction of bcc-structure, presumably Fe-rich, nanoparticles are also detected. Comparison of cells with STFRu and STF anodes shows that the presence of Ru induces a reduced polarization resistance and increases the maximum power density under most cell operating conditions, particularly at lower temperatures and hydrogen partial pressures. For example, at 700 °C and 30% H2 fuel, the maximum power density is 0.1 W cm-2 for STF compared to 0.3 W cm-2 for STFRu. There is also a significant change in the shape of the current-voltage curves and the pH2-dependence of the anode polarization resistances RP,A ∝ (pH2)-m, from m ∼ 0.5-1.0 for STF to m ∼ 0.11-0.29 for STFRu; these suggest that Ru1-xFex nanoparticles improve anode performance by promoting hydrogen adsorption. Fil: Glaser, R.. Northwestern University; Estados Unidos Fil: Zhu, T.. Northwestern University; Estados Unidos Fil: Troiani, Horacio Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia de Área de Aplicaciones de la Tecnología Nuclear. Gerencia de Investigación Aplicada; Argentina Fil: Caneiro, Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. YPF - Tecnología; Argentina Fil: Mogni, Liliana Verónica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia de Área de Aplicaciones de la Tecnología Nuclear. Gerencia de Investigación Aplicada; Argentina Fil: Barnett, S.. Northwestern University; Estados Unidos

A scalable, simple, robust and reproducible method is presented for the preparation of chemically homogeneous and ordered nanocrystalline and mesoporous Zr1-xCexO2 thin films. The method utilizes widely available commercial block copolymers as templates. We show how the preparation conditions, film compositions and thermal treatments determine the mesoporous and crystalline structure. Through the scanning of the synthetic process, it was possible to arrive at an optimized and very reproducible method which allows the preparation of high quality, transparent, nanocrystalline and ordered Zr1-xCexO2 mesoporous thin films with different compositions. Fil: Violi, Ianina Lucila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Centro de Investigaciones en Bionanociencias "Elizabeth Jares Erijman"; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Seguridad Nuclear y Ambiente. Gerencia de Química (CAC); Argentina Fil: Luca, Vittorio. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina Fil: Soldati, Analía Leticia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia de Área de Aplicaciones de la Tecnología Nuclear. Gerencia de Investigación Aplicada; Argentina Fil: Troiani, Horacio Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia de Área de Aplicaciones de la Tecnología Nuclear. Gerencia de Investigación Aplicada; Argentina Fil: Soler Illia, Galo Juan de Avila Arturo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares; Argentina. Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Nanosistemas; Argentina Fil: Zelcer, Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Centro de Investigaciones en Bionanociencias "Elizabeth Jares Erijman"; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Seguridad Nuclear y Ambiente. Gerencia de Química (CAC); Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; Argentina