Руководитель — А.В. Морозов (СУНЦ МГУ, ФНМ МГУ)

Чикинева защита Чикинева картинка Чикинева и Na2S2O3

Чикинёва презентация

Одним из самых перспективных новых источников топлива являются симметричные твердооксидные топливные элементы (ТОТЭ), которые могут не только преобразовывать химическую энергию в электрическую напрямую, но и, благодаря особенностям своей структуры, являются более выгодными для производства и эксплуатации. Однако существующие на данный момент электродные материалы для таких топливных элементов не отвечают всем критериям, необходимым для успешной коммерциализации и популяризации таких источников энергии.

Таким образом, целью данной работы является поиск новых электродных материалов для симметричных ТОТЭ на основе оксидов с перовскитной структурой. В рамках данной цели были поставлены следующие задачи: синтез прекурсора — Fe2(MoO4)3, синтез новых оксидов LaxCa(1-x)FeyMo0,25Mg0,25O3 (x=0,2 — 0,8; y = 0,5 и 0,6), анализ кристаллической структуры полученных соединений, исследование высокотемпературных свойств, таких как термическое расширение и электропроводность, разработка более эффективных методик синтеза данных сложных оксидов на основе методов мягкой химии.

В качестве исходных материалов были использованы La2O3, CaCO3, MgO, Fe2O3 и MoO3 (Ч.Д.А.). Образцы были получены методом твердофазного отжига при 650оС в течение 48 часов (х2), при 700оС в течение 24 часов, при 800оС в течение 10 часов.

По данным порошковой рентгеновской дифракции было установлено, что образцы кристаллизуются в структуре ромбически искаженного перовскита, при этом в большинстве образцов присутствует небольшое количество примеси CaMoO4. Также было замечено, что симметрия кристаллической структуры перовскита повышается с ростом содержания кальция.

Методом дилатометрии. исследовали термическое расширение образца La0.4Ca0.6Fe0.6Mg0.175Mo0.225O3. Установлено, что КТР оксида на воздухе и Ar/H2 составляет 11.8-13.6 ppm K-1 в температурном интервале 298-1173К.

Электропроводность измеряли 4-х контактным методом на образцах La0.5Ca0.5Fe0.6Mo0,175Mg0,25O3 и La0.55Ca0.45Fe0.5Mg0.2625Mo0.2375O3, которая при 900оС составила 0.21 См/см в Ar и 0.24 См/см на воздухе, и 0.07 См/см на воздухе и 0.09 в Ar, соответственно.