Интеркаляция высокозарядных катионов как перспективный способ направленного химического дизайна материалов водородной энергетики
Снежинск
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Магистратура, 2 курс, факультет: Институт естественных наук и математики
В данной работе исследованы композиты PrBaCo2O6-δ / PrBaCoTaO6 (PBC / PBCT) с точки зрения возможности их применения в качестве электродов СТ ТОТЭ. Показано, что разбавление PBC кристаллической фазой, содержащей высокозарядные ионы тантала, способствует существенной оптимизации свойств итогового материала. Так, происходит значительное уменьшение термомеханических напряжений в катоде при сохранении высоких проводящих и электрокаталитических свойств исходного PBC. Как результат, полученный катод, содержащий 25 масс. % PBC, обладает рекордно низкими значениями поляризационного сопротивления при 1073 К а также прекрасной устойчивостью к процессам карбонизации. Обработка композитов PBC / PBCT в атмосфере с высоким содержанием CO2 сопровождается ухудшением катодной эффективности. Однако последующий отжиг на воздухе при 973 К приводит к практически полному восстановлению функциональных характеристик. Использование инновационного метода анализа электрохимических данных DRT (Распределение по временам релаксации) позволило установить, что наблюдаемые закономерности взаимодействия композитов с СО2 обусловлены поверхностной адсорбцией углекислого газа, что было подтверждено прямыми структурными экспериментами. Эта особенность в сочетании с хорошими термомеханическими свойствами, превосходной стабильностью и небольшой поляризацией при контакте с электролитом Ce0.8Sm0.2O2-δ определяет перспективность композита PBC / PBCT, содержащего 25 мас.% в качестве катодного материала для СТ ТОТЭ.
В случае получения поддержки в рамках конкурса «Молодые ученые» от Фонда поддержки молодых ученых имени Геннадия Комиссарова планируется выступление со стендовым докладом на 17-ой международной конференции по химии высокотемпературных материалов HTMC-XVII в Словакии (6-11 июня 2021) и публичное представление полученных результатов мировому сообществу.
ВСЕ ПОДОПЕЧНЫЕ