name: Окисление водорода и деградационные процессы на электродах твердооксидных электрохимических устройств
keyword_list: твердооксидный топливный элемент, окисление водорода, электрохимический импеданс, функция распределения времен релаксации, скоростьопределяющая стадия, деградационные процессы
abstract: Разработан способ анализа спектров электрохимического импеданса, основанный на комбинировании методов нелинейных наименьших квадратов и распределения времен релаксации, который позволяет идентифицировать стадии электродных реакций, ограничивающие мощностные характеристики топливного элемента.Предложены маршруты электродных реакций окисления H2, CO и восстановления O2 на Sr(Fe,Mo)O3 электроде. Доказано экспериментально на примерах Ni-керамического, Sr(Fe,Mo)O3 и (La,Sr)MnO3 электродов, что на основе результатов исследований механизмов электродных реакций и деградационных явлений можно целенаправленно влиять на природу и/или скорость лимитирующих стадий и снижать скорость деградационных процессов.Изложены закономерности изменения во времени параметров микроструктуры несущих Ni-керамических электродов. Раскрыты причины ухудшения их функциональных характеристик во времени, обусловленные как обратимой адсорбцией гидроксид-ионов при потенциале положительнее ПНЗ никеля, так и необратимым уменьшением массовой доли Ni в электроде.Представлены рекомендации по повышению эффективности работы Ni-керамических электродов при помощи катодной поляризации и/или термоциклирования после их длительной эксплуатации, а также регенерации Sr(Fe,Mo)O3 анода редокс циклированием после его отравления углеродом или серой.Созданы единичные твердооксидные топливные элементы на несущем Ni-керамическом аноде и на несущем катоде на основе (La,Sr)MnO3 мощностью более 2 и 1.6 Вт/см2, соответственно.
chairman_dissertation_council.surname: Зайков Ю. П.
chairman_dissertation_council.position: Научный руководитель Института
chairman_dissertation_council.degree: Доктор химических наук
organization_supervisor.surname: Архипов П. А.
organization_supervisor.position: ВРИО директора
organization_supervisor.degree: Доктор химических наук
rubrics.code: 31.15.33
rubrics.name: Электрохимия
rubrics.code: 44.41.29
rubrics.name: Установки прямого преобразования химической энергии в электрическую
rubrics.code: 31.15.19
rubrics.name: Химия твердого тела
oecds.code: 02.05.PK
oecds.name: MATERIALS SCIENCE, CERAMICS
oecds.code: 01.04.HQ
oecds.name: ELECTROCHEMISTRY
oecds.code: 01.04.EI
oecds.name: CHEMISTRY, PHYSICAL
speciality_codes.name: Электрохимия
speciality_codes.code: 02.00.05
opponents.fio: Собянин В.А.
opponents.scientific_degree: Доктор химических наук
opponents.speciality_code: Кинетика и катализ
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Пийр И.В.
opponents.scientific_degree: Доктор химических наук
opponents.speciality_code: Химия твердого тела
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ИВТЭ УрО РАН
protection_organization.name: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской академии наук
protection_organization.ogrn: 1026604945531
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ИВТЭ УрО РАН
author_organization.name: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской академии наук
author_organization.ogrn: 1026604945531
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения