Введение
ГЛАВА 2. Литературный обзор 9
2.1. Топливные элементы как альтернативные источники энергии 9
2.2. Компоненты электрохимической ячейки ТОТЭ
2.2.1. Материалы для электролитов ТОТЭ 19
2.2.2. Материалы для катодов ТОТЭ 22
2.2.3. Материалы для анодов ТОТЭ 23
2.3. Структурные типы исследованных материалов 25
2.3.1. Оксидные материалы со структурой флюорита 25
2.3.2. Оксиды со структурой перовскита 27
2.3.3. Силикаты лантана со структурой апатита 28
2.4. Применение метода ПЭМВР 29
ГЛАВА 3. Объекты исследования, методы синтеза и характеризации
3.1. Объекты исследования 30
3.2. Методы синтеза компонентов ТОТЭ 34
3.3. Методы исследования физико-химических свойств образцов 37
3.4. Методика проведения электронно-микроскопических исследований
3.4.1. Получение экспериментальных данных методами ПЭМВР 40
3.4.2. Построение моделей кристаллических структур 42
ГЛАВА 4. Исследование материалов для электролитов ТОТЭ 43
4.1. Формирование и стабилизация допированных оксидов церия и циркония 43
4.1.1. Предшественник ScSZ 43
4.1.2. Высушенный GdSZ 46
4.1.3. Прокаленный YSZ 46
4.1.4. Ln-Ce-Zr-O флюориты 49
4.2. Твердые электролиты со структурой апатита 51
4.2.1. Изменение морфологии и структуры частиц в процессе механохимической
активации 4.2.2. Высокотемпературная обработка силикатов лантана 55
4.2.3. Генезис структуры апатита при использовании синтеза по методу Пекини 58
4.2.4. Допированные Fe силикаты лантана 60
4.3. Заключение 61
ГЛАВА 5. Исследование материалов для катодов ТОТЭ 64
5.1. Проводимость индивидуальных перовскитов и нанокомпозитов 64
5.2. Катодные материалы на основе La-Sr-Mn перовскитов 67
5.3. Катодные материалы на основе La-Sr-Fe-Ni перовскитов
5.3.1. Данные рентгенофазового анализа 73
5.3.2. ПЭМВР композитов 50% La0.8Sr0.2Fe0.6Ni0.4O3- + 50% Ce0.8Gd0.2O1
5.4. Композитные материалы La-Sr-Fe-Ni-O с апатитом La-Si-Fe-O 85
5.5. Заключение 87
ГЛАВА 6. Исследование материалов для анодов ТОТЭ 89
6.1. Анодные материалы на основе флюоритных фаз 89
6.1.1. Влияние метода приготовления на структурные особенности композитных материалов 89
6.1.2. Промотирование фазой флюорита 92
6.1.3. Промотирование фазой перовскита 94
6.1.4. Состояние металлического промотора 97
6.1.5. Микроструктура композитов с различным содержанием NiO и YSZ 98
6.1.6. Влияние реакционной среды на структуру анодных материалов
6.2. Анодные композиты для топливных элементов с электролитом на основе допированного силиката лантана со структурой апатита 105
6.3. Ni/Ce-Zr-O, полученные в сверхкритических условиях 106
6.4. Заключение 109
Основные результаты и выводы 111
Список опубликованных работ 115
Список литературы
