Материалы нового поколения для инновационного развития автономно изолированных систем арктической электроэнергетики

Создание физико-химических основ направленного жидкофазного синтеза новых функциональных электроактивных и ионопроводящих оксидных, композиционных органо-неорганических, керамических материалов и покрытий на их основе с заданными физико-механическими, физико-химическими, электрохимическими и электрофизическими свойства для повышения производительности и ресурса, уменьшение стоимости электрохимических устройствах с внешней подачей топлива – низкотемпературных водородно-воздушных твердополимерных и среднетемпературных твердооксидных топливных элементов (ТПТЭ и ТОТЭ), в том числе ТОТЭ с внутреннем риформингом метана. Разработка научных основ жидкофазного синтеза керамических электролитных и электродных наноматериалов с улучшенными механическими и электротранспортными свойствами в качестве компонентов современных энергоэффективных среднетемпературных твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ, позволяющих снизить рабочую температуру топливной ячейки на 300-400°С°, тем самым повысить ресурс ее работы, снизить стоимость производимой электроэнергии. На основе комплекса теоретических, материаловедческих и экспериментальных исследований влияния физико-химических свойств материалов на выбор конструкций современных электромеханических преобразователей и накопителей энергии, гибридной электростанции (источники энергии - ветро-и гидропотоки), автономной экологически чистой транспортной энергетики с использованием топливных элементов; служебных характеристик топливных элементов разработка конструкций, новых материалов и покрытий для повышения надежности функционирования изолированных энергосистем, надежного электроснабжения объектов с целью создания более комфортных условий для жизни населения, снижения техногенной нагрузки на окружающую среду в климатических условиях Арктики. Достижение поставленных задач будет способствовать решению экологических проблем, поскольку позволит первоначально снизать, а затем отказаться от доставки топлива для дизель-генераторных установок, наиболее распространённых в настоящее время в регионе. Разработка технологий модифицирования цемент содержащих материалов и других вяжущих материалов нанокремнием для повышения физико-химических и реологических свойств, что позволит снизить расход вяжущих материалов.