Регистрация / Вход
Прислать материал

Проведение поисковых научно-исследовательских работ в области получения и исследования новых функциональных материалов и структур, для среднетемпературных твердооксидных топливных элементов

Информация отсутствует

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Бредихин Сергей Иванович

Этапы проекта

1
15.06.2010 - 30.09.2010
Подготовлен аналитический обзор, посвященный анализу литературы и выбору наиболее перспективных сложных перовскитоподобных оксидов для их использования в качестве катодных и анодных материалов для среднетемпературных твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ)

Проведен синтез новых соединений на основе сложных оксидов с перовскитоподобной структурой для анодов среднетемпературных ТОТЭ.

Проведен рентгеноструктурный и рентгенофазовый анализ новых соединений сложных перовскитоподобных оксидов.

Оптимизированы режимы синтеза и изучено влияния состава атмосферы на структуру и стабильность перовскитов.

Совместно с приглашенным исследователем В.В. Хартоном проведена Всероссийская конференция с международным участием «Твердооксидные топливные элементы и энергоустановки на их основе» (16 - 18 июня 2010 года) http://www.issp.ac.ru/sofc2010/
  
Проведен семинар«Перовскитоподобные сложные оксиды с высокой анионной проводимостью для анодов среднетемпературных твердооксидных топливных элементов» 29 июня 2010 г., ИФТТ РАН, г. Черноголовка

Проведены патентные исследования по созданию и исследованию свойств новых функциональных материалов для катодов и анодов, и изучению характеристик среднетемпературных ТОТЭ. Подготовлен Отчет о проведении патентных исследований по ГОСТ 15.011-96
Развернуть
2
01.10.2010 - 15.11.2010
(1) Получены однофазные неагломерированные порошки трех сложных оксидов с перовскитоподобной структурой La0.5Sr0.5Ti0.5Mn0.5O3, (La0.75Sr0.25)0.97Ti0.5Mn0.5O3 и (La0.75Sr0.25)0.95Cr0.65Fe0.3V0.05O3 с характерным размером зерен от 100 нм до 2 мкм.
(2) Получены однофазные керамические образцы трех сложных оксидов с перовскитоподобной структурой La0.5Sr0.5Ti0.5Mn0.5O3, (La0.75Sr0.25)0.97Ti0.5Mn0.5O3 и (La0.75Sr0.25)0.95Cr0.65Fe0.3V0.05O3 диаметром 8мм и высотой 5мм. Измерены коэффициенты теплового расширения однофазных керамических образцов трех составов в зависимости от состава атмосферы (окислительная и восстановительная).
(3) Получены однофазных керамических образцов двойных перовскитов La0.5Sr0.5Ti0.5Mn0.5O3 и (La0.75Sr0.25)0.97Ti0.5Mn0.5O3 длиной 20 мм, шириной 3 мм, толщиной 1,5мм и исследована их проводимости четырех контактным методом в области температур 20 -750С.
(4) Исследована проводимость четырех контактным методом керамических образцов сложных оксидов La0.5Sr0.5Ti0.5Mn0.5O3 и (La0.75Sr0.25)0.97Ti0.5Mn0.5O3 в окислительной атмосфере и в атмосфере азота в области температур 20 -750С.
(5) Получены однофазные керамические образцы Pr2CuO4. Проведены эксперименты по изотопному обмену в атмосфере O18. С помощью времяпролетного масс – спектрометра TOF-SIMS измерено содержание изотопов О16 и О18 в зависимости от глубины от поверхности образца. Измерены значения коэффициентов самодиффузии анионов кислорода и констант поверхностного обмена в керамических образцах Pr2CuO4.
(6) Показано, что новые сложные оксиды La0.5Sr0.5Ti0.5Mn0.5O3 и (La0.75Sr0.25)0.97Ti0.5Mn0.5O3 химически стабильны при температуре 1200С в контакте с материалом анионного проводника LSGMC
(7) Проведен семинар «Перспективы использования сложных оксидов для анодов среднетемпературных твердооксидных топливных элементов на основе анионного проводника LSGM» 28 октября 2010 г., ИФТТ РАН, г. Черноголовка
Развернуть
3
01.01.2011 - 30.06.2011
1. Проведены исследования стабильности анодов на основе двойных перовскитов в восстановительной атмосфере в присутствии примеси сероводорода (до 5 ppm H2S).
2. Оптимизированы режимы получения электродных материалов, получены высокоактивные порошки с субмикронным размером частиц и высокой удельной площадью поверхности.
3. Получены однофазные порошки твердого электролита La0.8Sr0.2Ga0.85Mg0.15O3 (LSGM) и La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.15Co0.05O3-d (LSGMC), из порошков изготовлены газоплотные мембраны.
4. Отработаны режимы нанесения и спекания катодов и анодов на газоплотных мембранах La0.8Sr0.2Ga0.85Mg0.15O3 (LSGM) и La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.15Co0.05O3-d (LSGMC).
5. Оптимизированы микроструктуры электродов, включая нанесение электрохимически активных подслоев и активирующих добавок.
6. Изготовлены 20 лабораторных образцов ТОТЭ на основе новых электродных материалов и галлатного несущего электролита.
7. Разработан Технологический регламент изготовления лабораторных образцов ТОТЭ планарной геометрии.
8. Модифицирован автоматизированный испытательный газовый комплекс для изучения вольтамперных характеристик ТОТЭ в широком диапазоне температур и в зависимости от состава газовой атмосферы и скорости газовых потоков.
9. Проведен семинар по теме НИР.
Развернуть
4
01.07.2011 - 15.11.2011
4.1 Исследование вольт-амперных характеристик и импедансных спектров ТОТЭ на основе двойных перовскитов и галлатного несущего электролита LSGM, включая анализ зависимостей вкладов различных компонентов ТОТЭ в полное электрическое сопротивление системы от времени.
4.2. Разработка Программы-методики испытаний лабораторных образцов ТОТЭ планарной геометрии.
4.3. Проведение 2х семинаров по тематике НИР.
4.4. Разработка программы внедрения результатов НИР в образовательный процесс.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.5 Проведение научных исследований коллективами под руководством приглашенных исследователей
Продолжительность работ
2010 - 2012, 23 мес.
Бюджетные средства
6 млн
Организация
ИСЭ СО РАН
профинансировано
Продолжительность работ
2012 - 2013, 16 мес.
Бюджетные средства
1,88 млн
Организация
ИСЭ СО РАН
профинансировано
Тема
Создание нового поколения энергоустановок на основе твердооксидных топливных элементов.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
18 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка и создание опытно-промышленного производства энергетических установок на топливных элементах (твердополимерных и твёрдооксидных) для автономной резервной и аварийной энергетики
Продолжительность работ
2007 - 2009, 26 мес.
Бюджетные средства
240 млн
Количество заявок
2
Тема
Проведение проблемно-ориентированных исследований и разработка научно-технических решений по созданию энергоустановки на базе твёрдооксидных топливных элементов
Продолжительность работ
2013, 2 мес.
Бюджетные средства
12 млн
Количество заявок
12
Тема
Разработка технологии подготовка серийного выпуска портативных автономных зарядных устройств на основе щелочных топливных элементов с градиентно-пористыми структурами.
Продолжительность работ
2007 - 2009, 25 мес.
Бюджетные средства
105 млн
Количество заявок
1
Тема
Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований в области создания энергоэффективных компактных источников тока мощностью не менее 50 Вт на основе твердополимерных топливных элементов.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 15 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
3