Фундаментальные основы химического дизайна твердых протонпроводящих электролитов на основе BaZr1-xMxO3-d (M=Y, Nd, Pr; x=0-0.2) для среднетемпературных твердооксидных топливных элементов.

Проект направлен на решение фундаментальной проблемы – установление взаимосвязи в цепочке состав – реальная (кристаллическая и дефектная) структура – свойства перспективных перовскитоподобных протонпроводящих оксидов состава BaZr1-xMxO3-d (M=Y, Nd, Pr; x=0-0.2), которые на настоящий момент являются наиболее привлекательными материалами для коммерческого применения в реальных твердотельных электрохимических устройствах. Решение этой проблемы включает: (1) экспериментальное определение термодинамических параметров образования рассматриваемых оксидных соединений; (2) исследование обмена по кислороду и воде между их кристаллической решеткой и газовой фазой; (3) изучение реакционной способности объектов исследования с наиболее распространѐнными катодными и анодными материалами; (4) теоретическое термодинамическое моделирование процессов разупорядочения решѐтки сложных оксидов BaZr1-xMxO3-d (M=Y, Nd, Pr; x=0-0.2) и их взаимодействия с катодными и анодными материалами. Полученная в результате фундаментальная информация о дефектной структуре и термодинамике образования и разупорядочения оксидов BaZr1-xMxO3-d (M=Y, Nd, Pr; x=0-0.2) позволит объяснить и точно предсказывать их критически важные свойства.