Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0219U101303, 0116U008655 , Науково-дослідна робота Назва роботи Синтез складних оксидних та метало-оксидних воденьпроникних систем для використання в якості компонентів твердооксидних паливних комірок Назва етапу роботи Керівник роботи Солонін Юрій Михайлович, Доктор фізико-математичних наук Дата реєстрації 21-06-2019 Організація виконавець Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М.Францевича НАН України Опис етапу Проведено аналіз літературних даних щодо матеріалів для твердооксидних паливних комірок з протонною провідністю. Встановлено, що найбільш перспективними є матеріали на основі BaZrCe(РЗО)O3 завдяки їх високої протонної провідності та хімічної стійкості. Для одержання порошків складних оксидів застосовано метод твердофазного синтезу з використанням карбонату барію та оксидів металів в якості вихідних матеріалів. Досліджено фазовий склад та морфологія порошків аноду, електроліту та катоду після синтезу. Встановлено, що оптимальною температурою синтезу є 1000 °С. Проведено відпрацювання умов спікання одержаних порошків при температурах 1400-1500 °С з метою одержати щільний електроліт та пористий анод і катод. Встановлено, що спікання порошків BaZr0,6Co0,4O3-y і NiO/BaZr0,8Ce0,1Sc0,1O3-y при температурі 1400 °С дозволяє одержати матеріали з пористістю 25-35%, що відповідає вимогам до електродів паливної комірки. У свою чергу, ущільнення електроліту до густини 95% від теоретичної можливе при температурах спікання вище ніж 1500 оС. Електронна провідність відновленого аноду склала 1562-1856 См/см при 25 °С, що відповідає літературним даним для подібних матеріалів. Встановлено, що серед керамік BaZr0,8Ce0,2-хScхO3-y (х = 0,05; 0,1; 0,15 і 0,2) найвищою водневою проникністю та амбіполярною провідністю характеризується кераміка з 10 мол.% Sc2O3. Одержані матеріали можуть бути використані в якості компонентів паливних комірок з протонною провідністю. Опис продукції Проведено відпрацювання технологічних режимів синтезу та спікання матеріалів для твердооксидних паливних комірок з протонною провідністю. Одержано пористий анод Ni/BaZr0,8Ce0,1Sc0,1O3-у та пористий катод BaZr0,6Co0,4O3-у з задовільними фізичними властивостями, які відповідають вимогам до електродів паливної комірки. Досліджено електроліти складу BaZr0,8Ce0,2-хScхO3-y (х = 0,05; 0,1; 0,15 і 0,2), серед яких найвищою водневою проникністю та провідністю характеризується кераміка з 10 мол.% Sc2O3. Матеріал електроліту характеризується високими значеннями водневої проникності та протонної провідності. Розроблені матеріали не мають вітчизняних аналогів та відповідають або перевершують зарубіжні аналоги за своїми характеристиками. Використання розроблених матеріалів дозволить підвищити ефективність роботи твердооксидних паливних комірок з протонною провідінстю. Матеріали не містять токсичних сполук та після втрати експлуатаційної цінності можуть бути перероблені для видобування цінної сировини. Автори роботи Бездорожев Олексій Володимирович Гетьман Ольга Іванівна Морозов Ігор Анатолійович Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити