Формирование функциональных слоев твердооксидных топливных элементов методом аэрозольного осаждения в вакууме

Диссертационная работа посвящена исследованию микроструктуры никель/керамического анода, изготовленного методом аэрозольного осаждения в вакууме (AD) на пористой металлической подложке, и электролитной мембраны, изготовленной методом AD на газоплотной NiO/YSZ анодной подложке, а также микроструктуры и электрохимических характеристик металл-поддерживаемых твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ) с анодом, изготовленным методом AD, и анод-поддерживаемых ТОТЭ с электролитной мембраной, изготовленной методом AD. В результате исследований было обнаружено, что метод AD позволяет изготавливать тонкопленочные газоплотные мембраны электролита для анод-поддерживаемых ТОТЭ, а также композитные электроды с субмикронной пористостью для металл-поддерживаемых ТОТЭ. Изготовленные слои состоят из частиц размером до 100 нм, что является термодинамическим стимулом для спекания и приводит к понижению температур консолидации слоев. В рамках работы была изготовлена сборка из двух металл-поддерживаемых ТОТЭ размером 20×20 мм с единственной высокотемпературной обработкой электродов и электролитной мембраны в процессе запуска сборки в работу при температуре 950 °С.