Разработка научных основ и создание новых высокоэффективных протон-проводящих мембран и электродных материалов для электрохимических приложений в водородной и возобновляемой энергетике

Протонпроводящие электролиты являются перспективными функциональными материалами для электрохимических устройств распределенной и водородной энергетики. Протонная проводимость проявляется при температурах заметно более низких по сравнению с кислород-ионной, что позволяется рассматривать протонпроводящие оксидные материалы как перспективные для создания электрохимических устройств водородной и возобновляемой энергетики (твердо-оксидные топливные элементы, электролизеры, риформеры, газовые сенсоры, насосы и др.). В настоящий момент в литературе накоплен довольно большой опыт по исследованию протонпроводящих оксидных электролитов, однако до сих пор нет устоявшейся точки зрения о природе водорода, интеркалированного в оксид, механизмах его переноса, влиянии протонов на дефектную и электронную структуру оксидных материалов. Сочетание электрохимических методик с физическими методами позволит комплексно описать свойства протонпроводящих материалов и процессы, происходящие с ними в результате работы электрохимических устройств. Будет получен ряд фундаментальных результатов, связанных с изотопными эффектами растворимости и переноса водорода, с эффектами упорядочения-разупорядочения при интеркалации водорода, с природой проводимости в исследуемых протонпроводящих оксидных материалах. В результате, как мы ожидаем, будет получена информация, которая позволит направленно модифицировать базовые составы для получения новых высокоэффективных протонпроводящих материалов.