Дизайн новых Sn-содержащих протонпроводящих электролитов с повышенными электролитическими характеристиками и стабильностью для их применения в твердооксидных электрохимических устройствах

Объекты исследования: твердооксидные материалы на основе цератов и цирконатов бария с частичным замещением на олово, которые могут быть использованы в качестве протонпроводящих электролитов твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ). Цель: регулировка функциональных свойств станнатов бария со структурами типа перовскита и каменной соли за счет рационального дизайна их состава (поиск оптимального способа допирования базовых структур). Выполнены исследования, связанные с: получением новых оксидных композиций состава BaCe₀,₄Sn₀,₄M₀,₂O₃₋δ и BaZr₀,₄Sn₀,₄M₀,₂O₃₋δ (M = In, Sc, Y, Yb) в однофазном виде, определением структурных параметров полученных материалов и температурного профиля концентрации протонов методом ТГ при охлаждении в атмосфере с контролируемой влажностью, выбором оптимальных акцепторных допантов для Ba(Ce,Sn)O₃- и Ba(Zr,Sn)O₃-систем и синтезом материалов концентрационных систем BaCe₀,₈₋ₓSnₓM₀,₂O₃₋δ и BaZr₀,₈₋ₓSnₓM₀,₂O₃₋δ (x = 0,3; 0,4 и 0,5), исследованием особенностей получения керамических образцов (спекаемость, относительная плотность, размеры зерен) и транспортных свойств материалов (абсолютная величина и вклад электронной, кислородионной и протонной проводимостей при варьировании Т, рО₂ и рН₂О), синтезом материалов со структурой каменной соли (Ba₂SnO₄).