Фундаментальные основы химического дизайна многофункциональных материалов для водородной энергетики

Объект исследования - сложные оксиды со смешанным кислород-электронным типом проводимости, перовскитоподобные, в частности, со структурой K₂NiF₄ (La₂₋ₓSrₓNi₁₋yFeyO₄), двойные перовскиты LnBaCo₂O₆₋δ, их производные, висмутсодержащие оксиды: твердые растворы на основе Bi₁₃Mo₅O₃₄ ± δ, ниобата висмута, BIFENBVOX и протонпроводящие Ba₄Ca₂Nb₂₋ₓРₓO₁₁. Цель экспериментального исследования на заключительном этапе - получение функциональных зависимостей электропроводности и коэффициентов термоЭДС от температуры, давления кислорода и паров воды, а также проведение совместного анализа данных о дефектной структуре и электропереносе. Продолжены систематические измерения изменений содержания кислорода в оксидных материалах при варьировании температуры, парциальных давлений кислорода и паров воды. Проведены теоретические разработки вероятных моделей дефектной структуры исследованных материалов. Осуществлен сопоставительный анализ теоретических моделей с полученными экспериментальными результатами. В результате проведенной верификации модельных уравнений к экспериментальным точкам подобраны термодинамические константы равновесий процессов дефектообразования. С использованием подобранных констант рассчитаны концентрации различных дефектов кристаллической решетки при вариации внешних термодинамических параметров. Выполнены измерения электропроводности и коэффициентов Зеебека различных материалов. Проведен совместный анализ электрических свойств и дефектной структуры. Рассчитаны концентрации носителей. Показано влияние спинового состояния 3d-переходных металлов.