Макетирование и изучение процессов, протекающих в электрохимических устройствах на основе твердых электролитов

В рамках НИР проведены работы по получению исходных материалов, изготовлению комплектующих для ТОТЭ, ТОЭ и кислородных насосов, а также выполнена сборка опытного стека ТОТЭ. Отработаны технологические режимы получения полуэлементов и мембранно-электродных блоков ТОТЭ и ТОЭ с барьерным слоем GDC и катодом на основе LSCF. Отработаны технологические режимы получения несущего слоя YSZ в качестве электролита кислородных насосов. Отработаны технологические режимы спекания барьерных слоев и электродов мембранно-электродных блоков кислородных насосов. Проведены ресурсные исследования сплавов для интерконнекторов, включая оценку коррозионной стойкости и электропроводности образующейся оксидной пленки в атмосферах сухого и влажного воздуха, моделирующих режим работы ТОТЭ и ТОЭ, а также в атмосфере чистого кислорода, моделирующей работу кислородных насосов. Проведены работы по масштабированию технологии изготовления сплава для интерконнекторов с использованием полупромышленной установки вакуумно-индукционного переплава. Предложены новые составы стеклогерметика, обеспечивающие герметичное разделение анодного и катодного газовых пространств ТОТЭ и ТОЭ. Выполнена отработка режимов склейки единичных элементов. Проведены работы по склейке единичных элементов кислородных насосов. Изготовлен макет стека ТОТЭ с размером единичных элементов 6×6 см с использованием материалов собственного производства. Изготовлен испытательный стенд для исследования характеристик ТОТЭ, ТОЭ и кислородных насосов. Выполнена отработка режимов получения синтез-газа путем парциального окисления и паровой конверсии метана. Отработаны режимы эксплуатации стеков ТОТЭ на водороде и метане, а также эксплуатации ТОЭ для получения водорода и синтез-газа. Создан существенный задел для проведения дальнейших исследований в области изготовления стеков ТОТЭ, ТОЭ, кислородных насосов из отечественных компонентов и установок на их основе.