Керамічні паливні комірки
За матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 21 жовтня 2015 р.
DOI:
https://doi.org/10.15407/visn2016.02.091Ключові слова:
керамічна паливна комірка, стабілізований у кубічній фазі діоксид цирконіюАнотація
Керамічні паливні комірки є екологічно безпечними і високоефективними пристроями для перетворення хімічної енергії палива та окисника на електричну і теплову. Основним матеріалом для їх виготовлення є стабілізований у кубічній фазі діоксид цирконію. Україна має значні поклади цирконієвих руд та потужний інтелектуальний наробок у цій сфері, тобто фактично все необхідне для організації високотехнологічного виробництва енергогенеруючих потужностей на основі керамічних паливних комірок. У статті наведено стислий огляд наукових здобутків нашої команди та перспектив розвитку цього напряму в енергетиці України.
Посилання
Vasylyev O., Brychevskyi M., Brodnikovskyi I., Firstov S., Andrzejczuk M., Spychalski M., Lewandowska M., Kurzydlowski K.J., Steinberger-Wilckens R., Mertens J., Malzbender J. Nucleation and Growth Mechanisms of Zirconia Film Deposited on Porous Nickel Oxide – Zirconia Substrate by Electron Beam – Physical Vapor Deposition. Adv. Ceram. Sci. Eng. 2014. 3: 25. http://doi.org/10.14355/acse.2014.03.004
Andrzejczuk M., Vasylyev O., Brychevskyi M., Dubykivskyi L., Smirnova A., Lewandowska M., Kurzydlowski K.J., Steinberger-Wilckens R., Mertens J., Haanappel V. Structural features and gas tightness of EB-PVD 1Ce10ScSZ electrolyte films. Materials Science-Poland. 2012. 30(3): 170. http://doi.org/10.2478/s13536-012-0025-0
Grzonka J., Vereshchak V., Shevchenko O., Vasylyev O., Kurzydłowski K. Characterization of Sc2O3&CeO2-stabilized ZrO2 powders via co-precipitation or hydrothermal synthesis. Microsc. Microanal. 2013. 19(5): 29. http://doi.org/10.1017/S1431927613012270
Suchaneck G., Ponomareva A., Brychevskyi M., Brodnikovskyi I., Vasylyev O., Gerlach G. Fractal analysis of surface topography of solid oxide fuel cell materials. Solid State Phenomena. 2013. 200: 293. http://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.200.293
Brodnikovskyi I., Chedryk V., Vasyliv B., Ostash O., Vasylyev O. Microstructure, mechanical behavior and catalytic activity of NiO-ZrO2 anode composite. ECS Trans. 2010. 25(33): 133.
Andrzejczuk M., Vasylyev O., Brodnikovskyi I., Podhurska V., Vasyliv B., Ostash O., Lewandowska M., Kurzydłowski K.J. Microstructural changes in NiO–ScSZ composite following reduction processes in pure and diluted hydrogen. Mater. Charact. 2014. 87: 159. http://doi.org/10.1016/j.matchar.2013.11.011
Ushkalov L.M., Brodnikovskyi Y., Lysunenko N.O., Brychevskyi M., Vasylyev O., Vasyliv B. Diffusion processes between the barrier cathode layer and electrolyte of a solid oxide fuel cell. Physicochemical Mechanics of Materials. 2015. 51(4): 107. [in Ukrainian].
Patent of Ukraine No 78992. Vasyliv B.D., Ostash O.P., Podhurska V.Y., Vasylyev O.D. Method for treatment of NiO-containing anode of solid oxide fuel cell. 10.04.2013.
Patent of Ukraine No 94545. Ostash O.P., Prikhna T.O., Ivasyshyn A.D., Podhurska V.Y., Vasyliiev O.D. Heat-resisting material for fuel cells. 25.11.2014.
Patent of Ukraine No 103244. Prikhna T.O., Ostash O.P., Ivasyshyn A.D., Podhurska V.Y., Basyuk T.V., Vasylyev O.D., Brodnikovskyi I.M., Sverdun V.B., Moshchil V.Y., Kozyrev A.V. Material for fuel cells. 10.12.2015.
Prikhna T., Ostash O., Basyuk T., Ivasyshyn A., Sverdun V., Loshak M., Dub S., Podgurska V., Moshchil V., Cabioch T., Chartier P., Karpets M., Kovylaev V., Starostina O., Kozyrev A. Thermal stability and mechanical characteristics of densified Ti3AlC2-based material. Solid State Phenomena. 2015. 230: 140. http://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.230.140
Vasyliv B.D., Podhurs’ka V.Ya., Ostash O.P., Vasyl’ev О.D., Brodnikovs’kyi E.M. Influence of reducing and oxidizing media on the physicomechanical properties of ScCeSZ–NiO and YSZ–NiO ceramics. Mater. Sci. 2013. 49(2): 135. http://doi.org/10.1007/s11003-013-9593-3
Podhurs’ka V.Ya., Vasyliv B.D., Ostash O.P., Vasyl’ev O.D., Brodnikovs’kyi E.M. Structural transformations in the NiO-containing anode of ceramic fuel cells in the course of its reduction and oxidation. Mater. Sci. 2014. 49(6): 805. http://doi.org/10.1007/s11003-014-9677-8
Brodnikovskii E.M. Solid oxide fuel cell anode materials. Powder Metall. Met. Ceram. 2015. 54(3): 166. http://doi.org/10.1007/s11106-015-9694-7
Ostash O.P., Vasyliv B.D., Podhurs’ka V.Ya., Vasyl’ev O.D., Brodnikovs’kyi E.M. Influence of the temperature of redox cycling on the structure and physicomechanical properties of YSZ–NiO ceramics. Mater. Sci. 2015. 50(4): 571. http://doi.org/10.1007/s11003-015-9755-6
Ostash O.P., Vasyliv B.D., Podhurs’ka V.Ya., Vasyl’ev O.D., Brodnikovs’kyi E., Ushkalov L.M. Optimization of the properties of 10Sc1CeSZ–NiO composite by the redox treatment. Mater. Sci. 2011. 46(5): 653. http://doi.org/10.1007/s11003-011-9337-1
Vasylyev O., Brodnikovskyi I., Brychevskyi M., Pryshchepa I. NiO-10Sc1CeSZ anode: Structure and mechanical behavior. Adv. Solid Oxide Fuel Cells III: Ceram. Eng. Sci. Proc. 2008. 28(4): 361.
