ЦІЛЬОВА КОМПЛЕКСНА ПРОГРАМА НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ НАН УКРАЇНИ

«Розвиток наукових засад отримання, зберігання та використання водню в системах автономного енергозабезпечення»

Головнa

Проекти програми

Про найважливіше:

Структурні, імпедансні та електронномікроскопічні дослідження багатошарових систем для низькотемпературної (600°С) паливної комірки

Температурна залежність провідності плівок ZrO2-Y2O3 в порівнянні з керамічним зразком.

Температурна залежність провідності плівок ZrO₂-Y₂O₃ в порівнянні з керамічним зразком.

Області застосування

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

Короткий опис

Проведено структурні, імпедансні, та мікроскопічні дослідження багатошарових плівок керамічного електроліту різної товщини в порівнянні з керамічним зразком. 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

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

Переваги

Розробка наукових методів та підходів синтезу багатошарової системи, яка складається з газопроникних шарів товстих плівок анодного і катодного матеріалу та щільної плівки електроліту. Виготовлена низькотемпературна (600°С) паливна комірка має вищі характеристики ефективності роботи 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

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 ефективності роботи 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.