Импульсное лазерное напыление электролитического слоя YSZ полученного горячим прессованием мишени

Авторы

  • А.G. Umirzakov ТОО «Физико-технический институт»
  • A.L. Mereke ТОО «Физико-технический институт», Алматы, Казахстан
  • R.E. Beisenov ТОО «Физико-технический институт», Алматы, Казахстан
  • D.A. Muratov ТОО «Физико-технический институт», Алматы, Казахстан
  • B.A. Rakymetov ТОО «Физико-технический институт», Алматы, Казахстан

Ключевые слова:

водородная энергетика, тонкопленочный твердооксидный топливный элемент, электролит, горячее прессование

Аннотация

В статье приводятся описание методики горячего прессования мишеней циркония, стабилизированного иттрием для использования в импульсном лазерном напылении электролитического слоя твердооксидных топливных элементов. Горячим прессованием изготавливается мишень циркония, стабилизированного иттрием с процентным соотношением компонентов ZrO2 и Y2O3 92:8%. Приводятся аналитические исследования и результаты параметров полученной мишени, и осажденного на подложку кремния электролитического слоя (СЭМ, АСМ, EDX). Научная работа направлена на решение актуальнейшей проблемы по снижению рабочих температур твердооксидных топливных элементов с 850 – 1000 °С до 400 – 550 °С, что достижимо, как показывают результаты исследований, при уменьшении толщины пленки электролита нанесенного тонкопленочной технологией и ультратонком электролите, осажденный с целью уменьшения рабочей температуры, размера и веса топливного элемента. Исследование морфологии показало образование шероховатой поверхности. Элементный анализ осажденного слоя электролита YSZ выявил 8% содержание иттрия в структуре, а циркония в два раза меньше.

Библиографические ссылки

1 Lynd L.R., Cushman J.H., Nichols R.J. Wyman CE: Fuel ethanol from cellulosic biomass // Science. – 1991. – Vol.25. – P.1318–1323.
2 Wang M.Q., Huang H.-S. A full fuel-cycle analysis of energy and emissions impacts of transportation fuels produced from natural gas. – Argonne, Illinois: Center for Transportation Research Argonne National Laboratory, 1999.
3 Kordesch K.V., Simader G.R: Environmental impact of fuel cell technology // Chem Rev – 1995. – Vol. 95(1). – P.191–207.
4 Eon Woo Park, Hwan Moon, Moon-soo Park, Sang Hoon Hyun. Fabrication and characterization of Cu–Ni–YSZ SOFC anodes for direct use of methane via Cu-electroplating // International journal of hydrogen energy. – 2009. – Vol. 34. – P.5537–5545.
5 Ignatiev A., Issova A., Eleuov M. Nanostructured Thin-Film Solid Oxide Fuel Cells // Chemical Bulletin of KazNU. – 2011. – №3 (63). – P.5432.

References
1 L.R. Lynd, J.H. Cushman, R.J. Nichols, C.E. Wyman, Science, 25, 1318–1323, (1991).
2 M.Q. Wang, H.S. Huang, A full fuel-cycle analysis of energy and emissions impacts of transportation fuels produced from natural gas. – Argonne, Illinois: Center for Transportation Research Argonne National Laboratory, 1999.
3 K.V. Kordesch, G.R. Simader, Chem Rev., 95(1), 191–207, (1995).
4 Eon Woo Park, Hwan Moon, Moon-soo Park, Sang Hoon Hyun, International journal of hydrogen energy, 34, 5537–5545, (2009).
5 A. Ignatiev, A. Issova, M. Eleuov, Chemical Bulletin of KazNU, 3(63), 5432, (2011).

Загрузки

Опубликован

2018-03-29

Выпуск

Раздел

Физика конденсированного состояния и проблемы материаловедения. Нанонаука