Наноструктурированные пленочные мембраны из стабилизированного оксида циркония для среднетемпературных ТОТЭ

Проект направлен на решение проблемы электрохимической энергетики и материаловедения, связанной с созданием твердооксидного топливного элемента (ТОТЭ), работающего при пониженных температурах. Важнейшим направлением является разработка технологии изготовления пленочного твердооксидного электролита на несущем пористом электроде, поскольку пленочные электролиты могут обеспечить высокие эксплуатационные характеристики при понижении рабочей температуры, а, следовательно, увеличить срок службы, упростить конструкцию и уменьшить габариты устройства. Нанесение газонепроницаемой пленки электролита на пористую поверхность электрода является сложной задачей, на решение которой направлены значительные усилия исследователей. Новизна подхода, предлагаемого в настоящем проекте, заключается в разработке химической технологии нанесения пленок из растворов прекурсоров. Возможность изменять состав растворов в широком диапазоне, реологические и смачивающие свойства позволит получать на поверхности несущего пористого электрода переходные слои с градиентом микроструктуры и состава. Путем послойного осаждения пленок из растворов переменного состава возможно формирование наноструктурированных гетеросистем электролит/электрод, что обеспечит эффективную работу электрохимического устройства. Исследования по данному проекту заложат научные основы для создания высокоэффективного ТОТЭ, работающего при пониженных температурах. Энергоустановки мощностью от нескольких сотен ватт до нескольких десятков киловатт могут быть широко востребованы в качестве основных или резервных источников энергии для объектов гражданского и специального назначения.