Новые возможности метода изотопного обмена в условиях поляризации для исследования электродных процессов в твердооксидных электрохимических устройствах

Проведено исследование механизма потенциалобразующего процесса в кислородных электродах твердооксидных электрохимических устройств. Для решения данной задачи разработаны оригинальный подход и экспериментальная установка, позволяющая совместить экспериментальные возможности двух весьма информативных методов: метода изотопного обмена с анализом газовой фазы и метода спектроскопии электрохимического импеданса. Исследование скоростей отдельных стадий электродного процесса с помощью стабильных изотопов в условиях поляризации и параллельное изучение в той же ячейке поведения электрического отклика системы методом импедансной спектроскопии позволило однозначно сделать выбор в пользу модели, описывающей массо- и электроперенос в исследуемых системах газ - электрод - электролит. Обнаруженные закономерности влияния процессов сегрегации катионов на поверхности оксидных материалов для кислородного электрода позволили впервые сформулировать общий подход к модификации свойств исследуемых материалов в качестве кислородного электрода для повышения электрохимической активности и стабильности кислородного электрода. Предложенный метод модификации поверхности кислородного электрода апробирован на трех разных материалах для кислородного электрода, в которых отличается механизм дефектообразования.