Sauerstofftransport und Grenzflächenkinetik in gemischtleitenden Oxiden mit Schichtstrukturen

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Gemischtleitende Oxide mit hoher Sauerstoffionenleitfähigkeit sind eine interessante Verbindungsklasse sowohl in wissenschaftlicher Hinsicht, aber auch für technische Anwendungen wie Permeationsmembranen zur Abtrennung von Sauerstoff aus Luft oder Kathoden für Oxid-Brennstoffzellen. Neben Oxiden mit Perowskitstruktur sind auch die Verbindungen La2-xSrxMO4 d (M = Co, Ni, Cu) mit K2NiF4-Schichtstruktur potentielle Kandidaten für schnellen Sauerstofftransport, da ihre Stöchiometrieabweichung über weite Bereiche variiert werden und positive (durch Einbau von interstitiellem Sauerstoff) oder negative Werte (durch Bildung von Leerstellen) annehmen kann. Ziel dieses Vorhabens ist die in situ-Untersuchung der Defektstruktur und des Sauerstofftransports in La2-xSrxMO4 d bei höheren Temperaturen (800 - 1000 °C). Dazu soll eine neu zu entwickelnde Methode zur Messung der Stöchiometrieabweichung mit Sauerstoff-Permeationsexperimenten kombiniert werden. Außerdem soll die Kinetik des Sauerstoffein- und -ausbaus an den Grenzflächen Oxid/Gasphase untersucht werden.