Фундаментальні аспекти відновлювано-водневої енергетики і паливно-комірчаних технологій

Багатошарові структури на основі товстих плівок для низькотемпературної (600 °С) паливної комірки

Розробка технології одержання багатошарових структур на основі товстих плівок для низькотемпературної (600 °С) паливної комірки.

Багатошарова структура, яка складається з пористих товстих плівок катодного (La,SrMnO3) і анодного матеріалів (NiO-ZrO2) та щільної плівки електроліту (ZrO2-Y2O3)

Області застосування

Низькотемпературні (600°С) паливні комірки, кисневі сенсори.

Короткий опис

Розроблено багатошарові системи методом стрічкового лиття, які складаються з пористих товстих плівок анодного і катодного матеріалів, які розділяються щільною плівкою електроліту. Проведено оптимізацію хімічного складу та вивчено хімічні стабільності даних багатошарових систем. На основі вивчених багатошарових систем розроблено низькотемпературну (600 °С) паливну комірку та вивчено її електрофізичні властивості.

Очікувані властивості

Буде виготовлена багатошарова система методом стрічкового лиття, яка складається з пористих плівок анодного та катодного матеріалів, розділених щільною плівкою електроліту. На основі одержаної багатошарової системи буде виготовлена експериментальна модель паливної комірки та проведено її тестування.

Переваги

Виготовлена низькотемпературна (600 °С) паливна комірка має вищі характеристики у порівнянні її з комерційним аналогом. Так, при живленні модельним паливним газом розроблена паливна коміркам продемонструвала максимальну питому потужність на рівні 4,2 мВт/cм², у той час як комерційна – лише 2,8 мВт/cм².

Конкуренти

Siemens Westinghouse Power Corp.,
Global Thermoelectric,
Argonne National Laboratory (ANL)

Стан розробки

Розроблена технологія одержання вакуумнощільних полікристалічних об’ємних матеріалів, газонепроникних тонких та товстих плівок з високим рівнем кисневої провідності в області середніх температур (500-600 °С) на основі оксиду цирконію зі структурою кубічного флюориту, стабілізованого комплексними скандієвмісними добавками. Виготовлена низькотемпературна (600 °С) паливна комірка, яка має вищі характеристики у порівнянні її з комерційним аналогом.

Інтелектуальна власність

Слободянюк І.О., Русецький І.А., Колбасов Г.Я., Кобилянська С.Д., Білоус А.Г. . Фотоелектрохімічний елемент для виділення водню з Li провідною мембраною / Патент України на корисну модель № 73554 від 25.09.2012 р.

Янчевський О.З., Білоус А.Г., Коваленко Л.Л. Спосіб одержання кисень провідної кераміки на основі діоксину цирконію, легованої оксидами скандію та заліза. / Патент України на корисну модель № 94285 від 10.11.2014 р.

Контактна інформація

Виконавець: Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І.Вернадського НАН України

Проект №20 Багатошарові структури на основі товстих плівок для низькотемпературної (600 °°С) паливної комірки.

Контактна особа:

Teл. +38 044 225-22-12

Е-mail: belous@ionc.kiev.ua

Е-mail: Belous.A.G@nas.gov.ua

В'юнов Олег Iванович

кандидат хімічних наук,
Старший науковий співробітник

Teл. +38 097 389 6442

Е-mail: vyunov@ionc.kiev.ua

Е-mail: VyunovOI@nas.gov.ua

Солопан Сергій Олександрович

кандидат хімічних наук,
Науковий співробітник

Е-mail: solopan@ukr.net

Е-mail: solopan@nas.gov.ua

Коваленко Леонід Леонідович

кандидат хімічних наук,
Старший науковий співробітник

Е-mail: leo_kov@ukr.net

Е-mail: leo_kov@nas.gov.ua