Функциональные материалы для электрохимической энергетики и катализа

Изготовлена симметричная топливная ячейка на основе разработанного в лаборатории расплавно-оксидного электролита δ-Bi₂O₃-0,2 масс.% B₂O₃ с высокой ионной проводимостью по кислороду 3 См/см при 750°С. Измерены вольт-амперные характеристики этой топливной ячейки, где в качестве топлива использовался CO, а в качестве окислителя O₂. Топливный элемент показал высокую плотность тока 2,6 A/cм². Предложены пути повышения мощности топливной ячейки и стабильности электролита δ-Bi₂O₃-0,2 масс.% B₂O₃ в восстановительной среде H₂, CO и др. Методом in situ реакционного затвердевания получен газоплотный кермет Bi₁,₆Er₀,₄O₃ - 30 масс.% (Ag - 15 мас.% In), который может быть использован в качестве ионно-транспортной мембраны в электрохимических сепараторах особо чистого кислорода. Предложена модель для переноса ионов кислорода как в полимерных, так и в ионных оксидных расплавах. Рассчитанный в рамках этой модели коэффициент проницаемости по кислороду по порядку величины совпадает с экспериментально полученными значениями, что подтверждает адекватность модели. Разработаны катализаторы окисления CO, в которых в качестве носителя использован нанодисперсный твердый раствор Gd₀,₁Ti₀,₁Zr₀,₁Ce₀,₇O₂, а в качестве активного компонента - Pd, Pt, Pd-Pt. Наиболее высокая активность установлена для образцов, содержащих палладий. Температура полного окисления СО возрастает в следующей последовательности: Pd > Pd - Pt > Pt. Предложен комбинированный способ получения нанокомпозитов на основе оксидов церия, циркония, алюминия и графена. Установлено влияние стабилизаторов гелей (N,N-диметилоктиламин, додециламин, ацетилацетон) на морфологию синтезированных нанокомпозитов.