CC BY
0Разработки ВятГУ в области твердооксидных топливных элементов
А.В. Кузьмин
Вятский государственный университет, 610000, Киров, Кировская обл., ул.
Московская, д. 36
Developments of VyatSU in the field of solid oxide fuel cells
A.V. Kuzmin
Vyatka State University, 610000, Kirov, Kirov region, st. Moscow, 36
e-mail: h2@vyatsu.ru DOI 10.24412/cl-37211-FC-2024.4
Важнейшей задачей настоящего времени является переход к новым высокоэффективным технологиям генерации электроэнергии. Твердооксидные электрохимические устройства имеют серьезные перспективы при решении проблем создания новых экономичных и экологически чистых технологий производства и потребления электрической энергии, получения чистого водорода и т.д. Использование таких устройств делает возможным переход от традиционной системы энергоснабжения к концепции распределенной энергетики, когда электрогенераторы располагаются непосредственно на местах потребления. Энергоустановки на основе твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ) могут занять широкий сегмент рынка источников электроэнергии в области стационарных и мобильных применений различного назначения благодаря своей высокой эффективности, экологичности, низкому уровню шума и потенциальной гибкости в использовании различных видов топлива.
Возможность организации конкурентоспособного отечественного производства эффективных и надежных энергоустановок на основе ТОТЭ напрямую зависит от наличия функциональных материалов с необходимыми свойствами, доступных технологий изготовления единичных топливных элементов и других компонентов энергоустановок, позволяющих обеспечить их высокие удельные характеристики, длительный ресурс работы и приемлемую рыночную стоимость.
Рисунок 1 - Экспериментальные образцы трубчатых ТОТЭ.
17
В настоящем докладе представлены разработки сотрудников Института химии и экологии ВятГУ в области создания новых материалов и технологий, необходимых для организации серийного производства электрохимических генераторов на основе ТОТЭ: оксидных и композитных материалов с ионной и смешанной электронно-ионной проводимостью, стеклогерметиков и интерконнекторов для герметизации и электрической коммутации единичных элементов в батарее, технологий формирования единичных топливных элементов и изготовления батарей ТОТЭ. Рассмотрены основные факторы, лимитирующие высокую производительность и длительный срок службы таких устройств, а также качество, технологичность и себестоимость их изготовления.
Исследования проводятся при финансовой поддержке программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030», гранта Российского научного фонда (проект №21-79-30051) и центра Национальной технологической инициативы «Водород как основа низкоуглеродной экономики».
