Химический дизайн и исследование новых никельсодержащих электродов со слоистой структурой для высокотемпературных приложений

Объектами исследования являлись воздушные электроды для твердооксидных электролизеров (ТОЭ) или топливных элементов (ТОТЭ). Цель работы: экспериментально обосновать преимущества Ba-допированных никелитов празеодима в качестве воздушных электродов для ТОТЭ/ТОЭ с точки зрения их физико-химических и функциональных свойств. Поставленные задачи включали получение однофазных материалов состава Pr2–xBaxNiO4+δ и изучение их кристаллических, термомеханических, электротранспортных характеристик, исследование химической стабильности полученных материалов в условиях присутствия CO2 и в контакте с электролитным материалом при Ba(Ce,Zr)O3 при повышенных температурах. В результате исследования получены и разносторонне исследованы однофазные порошковые и керамические материалы состава Pr2–xBaxNiO4+δ (x = 0, 0.1, 0.2, 0.3). Получены данные о кристаллической структуре сложных оксидов, их электротранспортных и термомеханических свойствах. Изготовлены и электрохимически аттестованы электрохимические ячейки, где в качестве электродов выступали исследуемые материалы. Изучена химическая устойчивость полученных оксидов к потенциально опасным компонентам воздуха и к нежелательной катионной диффузии при контакте с электролитными материалами на основе Ba(Ce,Zr)O3. Полученные результаты будут использованы для создания макетов электрохимических ячеек с электролитными слоями на основе Ba(Ce,Zr)O3.