The object of research, development or design (in Russian) : Микротрубчатые твердооксидные топливные элементы (МТ-ТОТЭ) – перспективные электрохимические устройства, напрямую преобразующие химическую энергию топлива в электрическую и тепловую.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Микротүтікті қатты оксидті отын элементтері (МТ-ҚООЭ) – отынның химиялық энергиясын электр және жылу энергиясына тікелей түрлендіретін перспективті электрохимиялық құрылғылар

Aim of work (in Russian) : Целью данного проекта является проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, направленных на получение МТ-ТОТЭ с высокими удельными характеристиками

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты жоғары үлестік сипаттамалары бар МТ-ҚООЭ алуға бағытталған ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстарды жүргізу болып табылады

Методы исследования (на русском) : Исходные порошки выбранных материалов были получены и аттестованы с помощью метода BET, рентгенофазового анализа и электронной микроскопии. Термическое расширение и кинетика спекания материалов и композитов на их основе были исследованы с помощью дилатометра. Измерение проводимости материалов было выполнено 4-х зондовым методом на постоянном токе. Поляризационное сопротивление электродных материалов исследовали на симметричных образцах методом импедансной спектроскопии с помощью потенциостата/гальваностата.

Методы исследования (на казахском) : Таңдалған материалдардың бастапқы ұнтақтары BET әдісі, рентгендік фазалық талдау және электронды микроскопия арқылы алынды және сертификатталды. Оларға негізделген материалдар мен Композиттердің термиялық кеңеюі және синтездеу кинетикасы дилатометр көмегімен зерттелді. Материалдардың Өткізгіштігін өлшеу тұрақты токта 4 зонд әдісімен жүргізілді. Электрод материалдарының поляризациялық кедергісі потенциостат/гальваностат көмегімен импеданс спектроскопиясы әдісімен симметриялы үлгілерде зерттелді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Показано, что все порошки за исключением LSM, содержащий ~9 вес.% вторичной фазы, были однофазны. Также было исследовано химическое взаимодействие между LSCF и GDC при температурах 1200 и 1300°С с выдержкой 10 ч. Формирования вторичных фаз не обнаружено. Найдено, что наиболее близким коэффициентом температурного расширения (КТР) к электролитным материалам обладают композиты на основе NiO и LSM, тогда как катодные материалы LSCF характеризуются значительно большим значением КТР. Показано, что кинетика спекания большинства чистых электродных материалов далека от кинетики спекания электролитных материалов. Однако формирование композитов позволяет сблизить их поведение во время спекания, что дает потенциальную возможность реализовать совместное спекание. Полученные значения проводимости близки к литературным данным. При температурах выше 650 °С электролиты ScSZ и GDC имеют проводимость в 2-2.7 раз выше, чем YSZ. Катодные материалы LSCF обладают значительно большей проводимостью, чем LSM. При этом проводимость ферро-кобальтитов лантана стронция падает при увеличении в их составе Fe и уменьшении Sr. Показано, что катоды со смешанной ион-электронной проводимостью LSCF характеризуются значительно меньшим поляризационным сопротивлением, чем композиты на основе LSM. При этом определено, что основной вклад в поляризационное сопротивление композитных катодов LSM вносят процессы, происходящие на границе катодный материал – газ.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Барлық ұнтақтар екінші фазаның 9 салмақтық% бар LSM қоспағанда бір фазалы болды. Сондай-ақ, LSCF және GDC арасындағы химиялық өзара әрекеттесу 1200 және 1300°C температурада 10 сағаттық экспозицияда зерттелді. NiO және LSM негізіндегі композиттер электролит материалдарына температураның кеңеюінің коэффициентінің (ТКК) ең жақын ие екендігі анықталды, ал LSCF катодты материалдары ТКК-дің едәуір үлкен мәнімен сипатталады. Көптеген таза электродты материалдардың агломерациялық кинетикасы электролитті материалдардың агломерациялық кинетикасынан алыс екендігі көрсетілген. Алайда, Композиттердің қалыптасуы агломерация кезінде олардың мінез-құлқын жақындастыруға мүмкіндік береді, бұл бірлескен синтездеуді жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Алынған өткізгіштік мәндері әдеби мәліметтерге жақын. 650 °C-тан жоғары температурада ScSZ және GDC электролиттері YSZ-ге қарағанда 2-2.7 есе жоғары өткізгіштікке ие. LSCF катодты материалдары LSM-ге қарағанда едәуір көп өткізгіштікке ие. Сонымен қатар, лантан стронций ферро-кобальтиттерінің өткізгіштігі олардың құрамында Fe жоғарылауымен және Sr төмендеуімен төмендейді. Аралас ион электронды өткізгіштігі бар LSCF катодтары LSM негізіндегі композиттерге қарағанда поляризацияға төзімділігі төмен екендігі көрсетілген. LSM композиттік катодтарының поляризациялық кедергісіне негізгі үлес катодты материал – газ шекарасында болатын процестер кіретіні анықталды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Новые материалы и развитие перспективных наукоемких технологий

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жаңа материалдар мен ғылыми келешегі зор технологиялар

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) :

Efficiency (in Kazakh) :

Field of application (in Russian) : высокотехнологические материалы и технологии их получения для электрохимических источников тока – твердооксидных топливных элементов

Field of application (in Kazakh) : жоғары технологиялық материалдар мен оларды алу технологияларына электрохимиялық ток көздері-қаттыо ксидті отын элементтері