Статьи автора

Синтез и физико-химическое исследование твердооксидных электролитных и электродных материалов для среднетемпературных топливных элементов

Номер выпуска 3 от 17.09.2025

Методом совместной кристаллизации растворов азотнокислых солей синтезированы ксерогели и высокодисперсные мезопористые порошки в системах СeO₂–Nd₂O₃ и Gd₂O₃–La₂O₃–SrO–Ni(Co)₂O_3–ä и на их основе получены нанокерамические материалы с кристаллической кубической структурой типа флюорита и орторомбической структурой типа перовскита с областью когерентного рассеяния ~55–88 нм (1300°С) соответственно. Изучены физико-химические свойства полученной керамики; выявлено, что она обладает открытой пористостью 7–11% для системы СeO₂–Nd₂O₃ и 17–42% для системы Gd₂O₃–La₂O₃–SrO–Ni(Co)₂O_3–ä. Материалы на основе оксида церия обладают преимущественно ионным (числа переноса ионов t_i = 0.71–0.89 в интервале 300–700°С) типом электропроводности, обусловленным образованием подвижных кислородных вакансий при гетеровалентном замещении Се⁴⁺ на Nd³⁺ (σ_700°С = 0.31 × 10^–2 См/см). Твердые растворы на основе кобальтита и никелата гадолиния обладают смешанной электронно-ионной проводимостью (σ_700°С = 0.59 × 10^–1 См/см) с числами переноса t_e = = 0.92–0.99, t_i = 0.08–0.01. Показана перспективность использования полученных керамических материалов в качестве твердооксидных электролитов и электродов среднетемпературных топливных элементов.

11 0