ИСТИНА

Проект направлен на поиск новых электродных материалов симметричного твердооксидного топливного элемента (ТОТЭ) на основе сложных оксидов d-металлов, термомеханические и электрохимические свойства которых позволят использовать их в качестве электродного материала в симметричном ТОТЭ. В настоящее время ТОТЭ являются одним из наиболее перспективных типов электрохимических генераторов энергии для создания стационарных энергоустановок различной мощности (от кВт до МВт) благодаря возможности использования различного углеводородного топлива, высоким скоростям протекания электродных процессов, а также возможности использования в качестве электродов материалов, в состав которых не входят дорогостоящие благородные металлы. В качестве объектов поиска новых материалов в проекте будут рассмотрены как новые перовскитоподобные оксиды, содержащие в своем составе катионы d-металлов, так и оксиды, кристаллизующиеся в других структурных типах. Выбор перспективных электродных материалов для симметричных ТОТЭ будет осуществляться на основе комплексного анализа их структурных, термических, термомеханических, электропроводящих и электрокаталитических свойств. На заключительных стадиях проекта планируется изготовление и рабочие испытания модельных симметричных ТОТЭ с новыми электродными материалами. Основными элементами научной новизны поставленной задачи проекта являются получение новых, ранее неизвестных неорганических соединений; проведение их полной структурной аттестации; исследование физико-химических свойств полученных новых соединений, важных для их практического использования: термических, термомеханических и электрохимических; создание на основе новых электродных материалов модельного симметричного ТОТЭ и определение его рабочих характеристик.

The project is aimed in the search of novel electrode materials for symmetric solid oxide fuel cell (SOFC) based on d-metal oxides having thermomechanical and electrochemical properties which will allow to use them in symmetrical SOFC. At present SOFCs are ones of the most promising types of electrochemical power generators used for creation of stationary power plants with different capacities (from kW to MW) due to the possibility of utilization of various hydrocarbon fuels, high rates of electrode processes, as well as the possibility of application of base metal oxides as electrode materials. New perovskite-like oxides containing d-metal cations, and oxides crystallizing in other structural types will be considered to be objects for the more detailed investigation as new electrode materials in the project. The choice of a promising electrode material for the symmetrical SOFCs will be based on a comprehensive analysis of their structural, thermal, thermo-mechanical, electrical transport and electrocatalytic properties. The final stage of the project will include the fabrication and performance test of the prototype of the symmetrical SOFC with new electrode materials. Major elements of scientific novelty of the project are synthesis of novel, previously unknown inorganic compounds; their comprehensive structural characterization; investigation of physical and chemical properties of the obtained new materials being important for their practical application: thermal, thermo-mechanical and electrochemical; creation of a symmetrical SOFC prototype based on new electrode materials and determination of its power performance.

В ходе выполнения проекта будут получены новые электродные материалы для симметричного ТОТЭ на основе оксидов переходных металлов. При выполнении проекта будет проведена комплексное исследование полученных материалов, включая их структурную аттестация, исследованы физико-химические свойства, важные для их практического использования (термические, термомеханические и электрохимические). На основании полученной информации будут определены взаимосвязи между химическим составом новых оксидов, их кристаллической структурой и указанными выше высокотемпературными свойствами. Это поможет создать основы целенаправленного синтеза новых материалов для высокотемпературных электрохимических устройств. Успех проекта приведет к существенному удешевлению технологии ТОТЭ и, следовательно, будет способствовать их коммерциализации. Можно ожидать, что по степени актуальности и оригинальности подходов полученные в рамках проекта результаты будут соответствовать мировому уровню. Результаты работ по проекту планируется публиковать в ведущих международных журналах, индексируемых в базах данных «Сеть науки» (Web of Science) и «Скопус» (Scopus).