Влияние акцепторного допирования на физико-химические и транспортные свойства протонных электролитов в системе BaCeO3-BaZrO3

Проект направлен на получение твердооксидного электролита на основе церато-цирконата бария, обладающего рядом функциональных свойств таких, как высокая протонная проводимость, химическая стабильность, термостойкость, адгезия к электродным материалам и низкая газопроницаемость. Эти свойства необходимы для практического применения таких электролитов в среднетемпературных ТОТЭ. Известно, что на целевые свойства этих материалов большое влияние оказывает природа и концентрация примесных допантов. Поэтому поставлена следующая цель работы: выявление корреляций между акцепторными допантами и кристаллическими, микроструктурными, термическими и транспортными свойствами протонпроводящих электролитов состава BaCe0,5Zr0,3Ln0,2O3 (Ln = Yb, Y, Gd, Sm, Nd, La). В рамках данного проекта будут получены однофазные и высокоплотные керамические образцы. Будет проведено исследование влияния акцепторных примесей на кристаллические (параметры элементарной ячейки, пространственная группа, толеранс-фактор, свободный объем) и керамические (плотность, пористость, однородность морфологии, средний размер зерен) свойства материалов. Будет исследовано термическое расширение керамики (линейное расширение, термический коэффициент линейного расширения). Будут выполнены исследования влияния акцепторных допантов на транспортные свойства оксидных материалов, включая проводимость в различных атмосферах (воздух, влажный воздух, азот, водород, влажный водород) от температуры и от парциального давления кислорода.