Новые оксидные материалы Y2-уBa3+уFe5-xCoxO13±d: получение, структура и физико-химические свойства.

В настоящее время большая часть усилий науки направлена на производство энергии максимально экологичным и экономичным способом, в том числе с использованием возобновляемых источников энергии. Однако их использование сопряжено с рядом проблем (низкий коэффициент полезного действия , особые требования к природным условиям, дороговизна и т.п.). Поэтому в последние десятилетия особое внимание уделяется развитию химических источников энергии, в том числе топливных элементов. А также понижение рабочей температуры твердооксидного топливного элемента без понижения эффективности. Для выполнения последней задачи необходим научно обоснованный подбор материалов электролита с достаточной проводимостью при пониженной температуре и электродов (катода и анода) с приемлемыми эксплуатационными характеристиками. Соединения с перовскитоподобной структурой на основе частично-замещенных сложных оксидов общего состава Ln1-xMxMeO3-δ (Ln = редкоземельный элемент, M = щелочноземельный элемент, Me = 3d металл) обладают уникальным комплексом физико-химических свойств. В зависимости от состава и внешних условий в этих оксидах может происходить структурное упорядочение атомов лантаноида и щелочноземельного металла (Ва) в А подрешетке, приводящее к локализации кислородных вакансий в определенных плоскостях, и, как следствие, быстрому транспорту кислородных ионов. Высокая подвижность ионов кислорода, наряду с большими значениями электронной проводимости, устойчивость в окислительных атмосферах, делает эти материалы перспективными для использования в различных электрохимических устройствах, например, в качестве электродов ТОТЭ, мембран для концентрирования кислорода, газовых сенсоров и др. Предлагаемые в настоящем проекте исследования будут направлены на выявление фундаментальных закономерностей связывающих состав и структуру, физико-химические свойства сложных оксидов состава Y2-уBa3+уFe5-xCoxO13±d, перспективных для использования в качестве материалов в различных устройствах. Будут получены данные о процессах фазообразования при синтезе указанных соединений о термодинамической стабильности, кристаллической структуре соответствующих фаз и их физико-химических свойствах.