Патенты автора Медведев Дмитрий Андреевич (RU)

Изобретение относится к производству материалов для электрохимических устройств, а именно к твердооксидным электролитным материалам с протонной проводимостью на основе индата бария-неодима (BaNd2In2O7), которые могут быть использованы в качестве материала электролита в протонпроводящих твердооксидных топливных элементах, используемых для получения электроэнергии. Материал представляет собой индат бария-неодима, допированный стронцием, имеет состав: BaNd1.9Sr0.1In2O6.95. Технический результат заключается в повышении протонной проводимости материала на основе индата бария-неодима. 4 ил.

Изобретение относится к производству материалов для электрохимических устройств, а именно к твердооксидным электролитным материалам с протонной проводимостью на основе индата бария-лантана (BaLaInO4), которые могут быть использованы в качестве материала электролита в протонпроводящих твердооксидных топливных элементах, используемых для получения электроэнергии. Материал представляет собой индат бария-лантана, допированный гадолинием, имеет состав: BaLa0.9Gd0.1InO4. Технический результат заключается в создании материала на основе индата бария-лантана, характеризующегося высокими значениями протонной проводимости при T < 450°C и pH2O = 2⋅10−2 атм. 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к производству материалов для электрохимических устройств, а именно к твердооксидным электролитным материалам с протонной проводимостью на основе индата бария-лантана (BaLaInO4), которые могут быть использованы в качестве материала электролита в протонпроводящих твердооксидных топливных элементах, используемых для получения электроэнергии. Материал представляет собой индат бария-лантана, допированный неодимом, имеет состав: BaLa0.9Nd0.1InO4. Технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в создании материала на основе индата бария-лантана, характеризующегося высокими значениями протонной проводимости при T<450 °C и pH2O = 2∙10−2 атм. 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к производству материалов для электрохимических устройств, а именно, к твердооксидным электролитным материалам с протонной проводимостью на основе индата бария-лантана (BaLa2In2O7), которые могут быть использованы в качестве материала электролита в протонпроводящих твердооксидных топливных элементах, используемых для получения электроэнергии. Материал представляет собой индат бария-лантана, допированный барием, имеет состав: Ba1+хLa2−хIn2O7−0.5х (х = 0.05 - 0.25). Технический результат заключается в создании материалов на основе индата бария-лантана, характеризующихся высокими значениями протонной проводимости при Т<450°С и рН2О=2⋅10-2 атм. 9 ил., 1 табл.

Изобретение относится к производству материалов для электрохимических устройств, а именно к твердооксидным электролитным материалам с протонной проводимостью на основе индата бария-лантана (BaLa2In2O7), которые могут быть использованы в качестве материала электролита в протонпроводящих твердооксидных топливных элементах, используемых для получения электроэнергии. Материал представляет собой индат бария-лантана, допированный кальцием, имеет состав: BaLa1.9Ca0.1In2O6.95. Техническим результатом являются высокие значения протонной проводимости при T < 450°C и pH2O = 2⋅10−2 атм. 4 ил.

Изобретение относится к электродному материалу на основе никелата празеодима, который может быть использован в среднетемпературных электрохимических устройствах, таких как твердооксидные топливные элементы, электролизеры, сенсоры, и в других устройствах на основе протонпроводящих электролитов, принадлежащих семейству церато-цирконатов бария. Снижение термического коэффициента линейного расширения (ТКЛР) электродного материала в температурном диапазоне 100-1000°С является техническим результатом изобретения, который достигается за счет того, что материал содержит никелат празеодима, модифицированный железом, имеющий состав PrNi0.4Fe0.6O3-δ. Кроме того, полученный электродный материл не вступает в химическое взаимодействие с электролитами на основе Ba(Ce,Zr)O3-δ и CeO2, что расширяет область его использования в электрохимических устройствах. 4 ил., 2 табл.

Изобретение относится к получению сложных оксидов на основе никелита празеодима, которые могут быть использованы в качестве воздушных электродов для среднетемпературных электрохимических устройств, таких как твердооксидные топливные элементы, электролизеры и сенсоры. Способ включает использование исходных солей прекурсоров Pr(NO3)3*6H2O, Ni(NO3)2*6H2O и Co(NO3)2*6H2O, смесь которых нагревают до 70°С с получением расплава, доводят до гомогенного твердого раствора, после чего отжигают при 1150°С в течение 5 часов. Технический результат заключается в упрощении синтеза сложных оксидов на основе никелита празеодима, допированного кобальтом, при сокращении времени высокотемпературной обработки получаемого оксида. 2 ил.

Изобретение относится к способу получения недеформированных слоевых структур - полуэлементов, которые могут быть использованы в качестве основы твердооксидных электрохимических устройств, таких, например, как твердооксидные топливные элементы (ТОТЭ) и электролизеры (ТОЭ). Способ включает формирование пленок из высушенной смеси порошка твердооксидного материала с органической связкой и высушенной смеси порошка твердооксидного материала с органической связкой и крахмалом, которые затем совместно прокатывают до получения структуры, содержащей плотный и пористый слои, при этом используют органическую связку на основе бутадиен-нитрильного каучука, а в качестве твердооксидного материала используют оксид циркония, стабилизированный оксидом иттрия, полученную двухслойную структуру отжигают при температуре, 1500-1600°С, пористый слой отожженной структуры пропитывают раствором нитрата никеля с последующим обжигом при температуре 600°С, при этом пропитку и обжиг пористого слоя повторяют от 8 до 10 раз. Технический результат заключается в упрощении получения недеформированных полуэлементов, используемых в качестве основы твердооксидных электрохимических устройств. 3 ил.

Изобретение относится к химической промышленности, электрохимии и энергетике и может быть использовано при изготовлении анодных материалов твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ) электрохимических устройств. Сначала готовят смесь порошков оксида или карбоната церия и оксида алюминия в необходимом стехиометрическом количестве по отношению к массе получаемого алюмината церия. В полученную смесь добавляют восстановитель – оксалат аммония в соотношении 1:1 на моль алюмината церия. Затем проводят ступенчатый отжиг: вначале при 1000°С в течение 12 ч, а затем при 1400°С в течение 96 ч в потоке азота со скоростью 5 л/мин. Изобретение позволяет снизить температуру синтеза анодного материала на основе алюмината церия CeAlO3 и упростить аппаратурное оформление процесса. 3 ил., 3 пр.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электролитному материалу твердооксидных топливных элементов с протонной проводимостью на основе индата бария-лантана (BaLa2In2O7). Повышение протонной проводимости электролита и повышение эффективности выработки электроэнергии тведооксидным топливным элементом с таким электролитом является техническим результатом изобретения, который достигается за счет того, что предложенный материал представляет собой индат бария-лантана, допированный стронцием состава BaLa2−хSrхIn2O7−0.5х, где х = 0.1-0.2. 8 ил., 1 табл.

Изобретение относится к получению материала на основе алюмината церия, который может быть использован в качестве анодного материала для твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ) электрохимических устройств, применяемых в электроэнергетике. Способ включает получение твердого раствора на основе алюмината церия состава Сe1-хCaхAlO3-0,5х, где 0<х≤0.1, который синтезируют из смеси порошков оксида или карбоната церия, оксида алюминия, а также карбоната кальция в необходимом стехиометрическом количестве по отношению к массе получаемого алюмината, в которую добавляют восстановитель – оксалат аммония в соотношении 1:1 на моль алюмината, синтез осуществляют с использованием ступенчатого отжига, который ведут вначале при температуре 1000°С в течение 12 часов, а затем при 1400°С в течение 96 часов в потоке азота со скоростью 5 л/мин. Технический результат заключается в повышении электропроводности анодного материала на основе алюмината церия, снижении температуры его синтеза, упрощении аппаратурного оформления процесса и снижении его стоимости. 3 ил., 5 пр.

Изобретение относится к твердооксидным электродным материалам на основе никелита неодима, которые могут быть использованы в среднетемпературных электрохимических устройствах, таких как твердооксидные топливные элементы, электролизеры, сенсоры и др. Твердооксидный электродный материал содержит никелит неодима, модифицированный цирконием состава Nd2Ni0.9Zr0.1O4+δ. Техническим результатом является снижение значений среднего температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР) и дифференциального ТКЛР в температурном диапазоне 100-1000°С. Электродный материл со сниженным значением ТКЛР пригоден для изготовления катодов для электрохимических ячеек на основе протонпроводящих электролитов, принадлежащих семейству церато-цирконатов бария. 3 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электродному материалу для электрохимических устройств, и может быть использовано в среднетемпературных электрохимических устройствах на основе протонопроводящих электролитов, таких как твердооксидные топливные элементы, электролизеры, сенсорах. Электродный материал представляет собой допированный феррит иттрия, в котором ионы иттрия замещены ионами кальция, а ионы железа замещены на ионы кобальта, при этом допированный феррит иттрия имеет состав Y0.9Ca0.1Fe0.5Co0.5O3–δ. Электродный материал получают с применением цитрат-нитратного метода синтеза из прекурсоров Ca(NO3)2, Y(NO3)3·6H2O, Fe(NO3)3·6H2O и Со(NO3)2·6H2O. В качестве топлива использовали лимонную кислоту. Полученные порошки синтезировали при 950°С в течение 10 ч и спекали при 1250°С в течение 5 ч. Повышение электропроводности, снижение поляризационного сопротивления электродного материала являются техническим результатом. 4 ил.

Изобретение относится к электродным материалам на основе никелита празеодима, которые могут быть использованы в среднетемпературных электрохимических устройствах, таких как твердооксидные топливные элементы, электролизеры, сенсоры и других на основе протонпроводящих электролитов, принадлежащих семейству церато-цирконатов бария. Материал содержит никелит празеодима, модифицированный медью, и имеет состав Pr2Ni0.8Cu0.2O4+δ, и характеризуется снижением температуры припекания к протонпроводящему электролиту на основе церато-цирконатов бария, что является техническим результатом изобретения. Модифицирование никелита празеодима медью также способствует улучшению адгезии с протонопроводящим электролитом на основе церато-цирконатов бария. 3 ил., 1 пр.

Изобретение относится к формированию единичных многослойных ячеек, которые могут быть использованы в качестве основы твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ) или твердооксидных электролизеров (ТОЭ). Согласно изобретению, на слой электролита ячейки с противоположных сторон нанесены слои катода и анода из одного и того же железосодержащего оксидного материала, при этом слои анода и катода выполнены из материала состава Nd0.6Ba0.4Fe0.9Cu0.1O3–δ. Ячейка получена с применением функциональных материалов двух составов с высокой электрохимической активностью, при этом достигается приемлемое значение поляризационного сопротивления электродов. Техническим результатом является сокращение количества технологических операций при формировании ячейки с протонпроводящим электролитом. 3 ил.

Изобретение относится к высокопористым электродным материалам на основе никелата неодима, которые могут быть использованы в качестве воздушных электродов для электрохимических устройств на основе протонпроводящих электролитов, включая твердооксидные топливные элементы, сенсоры и электролизеры. Материал представляет собой никелат неодима, допированный барием и фтором, состава: Nd1,9Ba0,1NiO4+δFx, где x = 0,05. Изобретение позволяет получить твердооксидный электродный материал с уменьшенными значениями температурного коэффициента линейного расширения, сниженным влиянием химической деформации на термомеханические свойства материала и пониженными значениями поляризационного сопротивления. 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к изготовлению единичных многослойных ячеек с тонкослойным электролитом, которые могут быть использованы в качестве твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ) или твердооксидных электролизеров (ТОЭ). Способ включает формирование ячейки из слоев функциональных материалов: пленок несущего анода состава NiO–BCZDy–крахмал, функционального анода состава NiO–BCZDy, электролита состава BCZDy и катода состава PN, с использованием нагрева и спекания, где BZCDy = BaCe0.5Zr0.3Dy0.2O3–δ, а PN = Pr1.9Ba0.1NiO4+δ . Технический результат заключается в упрощении технологии изготовления единичных ячеек ТОТЭ на основе высокопроводящего электролита за счет использования одного технологического метода и одного технологического режима. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к высокоплотным твердооксидным протонпроводящим материалам на основе иттрата лантана, которые могут быть использованы в качестве электролитов для среднетемпературных электрохимических устройств, включая твердооксидные топливные элементы, сенсоры и электролизеры. Материал представляет собой допированный цинком или магнием иттрат лантана состава: LaY1–xMxO3–δ, где M = Zn, Mg, а х=0.01-0.1. Изобретение позволяет снизить температуру и длительность спекания получаемого высокоплотного твердооксидного протонпроводящего материала. 2 ил., 1 табл.

Изобретение направлено на высокоточное измерение коэффициентов диффузии горючих газов в азоте или иных инертных газах в широком температурном диапазоне посредством кислородпроводящего твердого электролита. Способ заключается в пропускании электрического тока через электрохимическую ячейку, величину которого изменяют до получения предельного тока, протекающего через границу раздела фаз, а также вычислении коэффициента диффузии. При этом в поток газа с известным содержанием горючего газа, находящегося в смеси с азотом, помещают электрохимическую ячейку с полостью, образованной герметично соединенными между собой двумя дисками из кислородпроводящего твердого электролита, на противоположных поверхностях одного из дисков расположена пара электродов, и капилляром, соединяющим полость с потоком газа. Затем к электродам подают напряжение постоянного тока в пределах 300÷500 мВ с подачей положительного полюса на электрод, находящийся внутри ячейки, и по величине возникающего при этом предельного тока рассчитывают коэффициент диффузии горючего газа в азоте. Техническим результатом является возможность измерения коэффициентов диффузии горючих газов в азоте в широком температурном диапазоне посредством хорошо изученного кислородпроводящего твердого электролита, а также повышение точности. 1 ил.

Изобретение относится к изготовлению газоплотной оксидной керамики со смешанной ионно-электронной проводимостью. Заявлен способ изготовления газоплотной керамики для элементов электрохимических устройств, который включает получение оксидо-органической формовочной массы смешиванием оксидного порошка с органической связкой и пластификатором, формирование заготовок заданной формы и обжиг до спекания. В качестве органической связки используют 4%-ный раствор бутадиен-нитрильного каучука марки СКН-26М, полученный в смеси ацетона и бензина, взятых в объемном соотношении 3:2, в качестве пластификатора используют 5%-ный раствор дибутилфталата в бензине, при этом оксидный порошок смешивают с органической связкой в соотношении 1 мл раствора на 1 г порошка, а с пластификатором - в соотношении 1 мл раствора на 40 г порошка. Заявленным способом можно получить керамику на основе кобальтитов и манганитов лантана-стронция, титанато-ферритов стронция, систем на основе оксида циркония. Технический результат - получение оксидо-органической формовочной массы, обладающей улучшенными пластическими свойствами, пригодными для изготовления керамики для элементов электрохимических устройств без ограничения формы и размеров. 8 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к твердооксидным мембранным материалам, и может быть использовано, в частности, для получения кислорода или водорода. Твердооксидный композитный материал для мембран электрохимических устройств содержит титанато-феррит стронция и представляет собой композит на основе содопированного оксида церия и титанато-феррита стронция, состав которого отвечает формуле (1-x)Ce0.8(Sm0.8Sr0.2)0.2O2-δ - xSrTi0.5Fe0.5O3-δ, где x=0,25; 0,50; 0,75. Материалы обладают свойствами, характерными для индивидуальных фаз. Технический результат - повышение устойчивости материала в восстановительной атмосфере при сохранении или повышении механической прочности и уровня общей электропроводности. 1 табл., 13 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способам получения газоплотных композитных электролитов со смешанной кислород-ионной и протонной проводимостью. Заявлен способ получения газоплотной керамики на основе оксида церия и церата бария путем спекания порошков состава 0,3BaCe0.8Gd0.2O3-δ-0,7Ce0.8Gd0.2O2-δ, синтезированных методом твердофазного синтеза или методом сжигания нитратов и лимонной кислоты. Перед спеканием в порошки добавляют 1 мол.% Ba2CuO3, что обеспечивает в процессе обжига образование жидкой фазы купрата бария и быстрое спекание и уплотнение керамики при пониженных температурах. Технический результат: снижение температуры спекания и времени выдержки порошков и связанных с этим энергозатрат без ухудшения электрических свойств получаемой керамики. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к твердооксидным композитным электролитам, и может быть использовано в средне- и высокотемпературных электрохимических устройствах. Твердый электролит на основе оксида церия и церата бария, допированный самарием, имеет состав, отвечающий формуле xBaCe0.8Sm0.2O3-δ-(1-x)Ce0.8Sm0.2O2-δ, где x=0.3, 0.5, 0.7. Технический результат заключается в расширении ряда твердых электролитов на основе оксида церия и церата бария, обладающих повышенной термодинамической стабильностью в присутствии паров воды и углекислого газа при сохранении или повышении уровня ионной проводимости. 1 ил., 1 табл.

 


Наверх