|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Формирование многослойных структур на несущей основе из анодного оксида алюминия для среднетемпературных твердооксидных топливных элементовдипломная работа (Магистр)
- Научные руководители: Росляков И.В., Напольский К.С.
- Автор: Гордеева Елена Олеговна
- Тип: Магистр
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2020
- Аннотация: Одной из ключевых технологий, которая в ближайшем будущем может стать доминирующей на рынке стационарных электрогенераторов, является технология твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ). Преимуществами применения ТОТЭ являются высокая энергоэффективность и толерантность к использованию различных видов топлива. Для повышения экономической привлекательности ТОТЭ, которые в настоящее время, как правило, функционируют при 800-1000 °С, необходимо добиться снижения рабочих температур до среднетемпературного диапазона (500-700 °С). Традиционный ТОТЭ представляет собой электролит-поддерживающую конструкцию, на поверхности которой формируют электроды. С понижением рабочей температуры значительно увеличивается омическое сопротивление твердого электролита, вследствие чего эффективность работы ТОТЭ снижается. Одним из способов решения данной проблемы является уменьшение толщины слоя твердого электролита от текущего значения ~ 300 мкм до уровня менее 10 мкм. Применение материалов микронной толщины может быть реализовано с использованием пористой несущей основы, обеспечивающей одновременно достаточную механическую прочность системы с сохранением высокой газопроницаемости, а также возможность формирования газоплотных многослойных структур на поверхности основы. Перспективным кандидатом для реализации данного подхода является анодный оксид алюминия (АОА) благодаря наличию прямых каналов, которые могут быть использованы для доставки топлива к одному из электродов топливной ячейки, высокой термической стабильности пористой структуры вплоть до 1400 °С и близости коэффициента термического расширения (КТР) с соответствующей величиной для традиционных материалов ТОТЭ. Целью данной работы являлась разработка подходов к созданию нового класса ТОТЭ на несущей основе из АОА, пригодных к эффективной работе в условиях средних температур (500–700 °С). Работа выполнена в лаборатории неорганического материаловедения кафедры неорганической химии Химического факультета МГУ.
- Добавил в систему: Напольский Кирилл Сергеевич