Новые функциональные материалы на основе сложных оксидов, содержащих элементы III и V групп, для создания протонпроводящих керамических мембран

Проект направлен на решение фундаментальной проблемы в области химии твердого тела и современного материаловедения - синтеза новых композиционных материалов, обладающих ионпроводящими и протонпроводящими свойствами на основе сложных оксидов редкоземельных металлов (семейство лантаноидов), а также оксидов, содержащих элементы пятой и шестой групп Периодической системы. Такие соединения являются перспективными твердыми электролитами высокого класса симметрии координационных оксидов семейства ABO3, характеризующимися наличием примесных или регулярных дефектов и низкими значениями энергии активации проводимости, близкими к расплавам солей. Соединения данного класса могут быть использованы в электрохимических устройствах в качестве протонпроводящих мембран для работы в высокоэффективных топливных элементах, коэффициент полезного действия которых приближается к 100%, сенсорах и электрохромных устройствах. Однако до сих пор недостаточно полно изучены вопросы механизма образования таких соединений, их термической и химической устойчивости, определения концентрационных интервалов синтеза фаз, изоморфных перовскиту и пирохлору, выявления структурных особенностей оксидных систем и установления взаимосвязи между дефектностью кристаллической решетки и величиной ионной и протонной проводимости. Разработанные и предложенные автором и исполнителями проекта методы и подходы позволят не только синтезировать новые функциональные материалы с заданными свойствами, но также и модифицировать известные составы соединений с целью улучшения их механических, ион- и протонпроводящих характеристик.