+7 (800) 505-67-97

Формирование катода твердооксидного топливного элемента методом магнетронного распыления

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Кагазбеков, Санжар Жаныбекович Отделение материаловедения (ОМ)
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Объектом исследования является проведение экспериментов по формированию и дальнейшему изучению свойств многослойного покрытия катодов твердооксидных топливных элементов. В частности, работа включает в себя нанесение LSC-CGO катода ТОТЭ методом магнетронного распыления в различных режимах. В дальнейшем проводится исследование зависимости электрохимических характеристик топливной ячейки от параметров напыления.

Введение …………………………………………………………………………………………………….. 11
1 Литературный обзор …………………………………………………………………………………. 12
1.1 Топливный элемент …………………………………………………………………………….. 12
1.2 Принципы работы топливных элементов. ……………………………………………. 13
1.3 Виды топливных элементов. ……………………………………………………………….. 15
1.4 Катодные материалы ТОТЭ …………………………………………………………………. 20
1.4.1 Перовскитоподобные манганиты лантана ………………………………………. 21
1.4.2 Композиты на базе электронно-ионных проводников …………………….. 22
1.4.3 Кобальт-содержащие перовскиты ………………………………………………….. 24
1.5 Технологии нанесения пленочных покрытий ……………………………………….. 25
1.5.1 Химические методы. ……………………………………………………………………… 26
1.5.2 Методы, основанные на испарении мишени …………………………………… 29
1.5.3 Методы, основанные на распылении мишени ………………………………… 32
2 Используемое оборудование …………………………………………………………………….. 35
2.1 Основное оборудование ………………………………………………………………………. 35
2.2 Диагностическое оборудование. ………………………………………………………….. 39
2.3 Испытательное оборудование. …………………………………………………………….. 41
3 Основная часть …………………………………………………………………………………………. 44
3.1 Обоснование эксперимента. ………………………………………………………………… 44
3.2 Нанесение LSC катода…………………………………………………………………………. 49
3.3 Нанесение LSC катода с подачей кислорода. ……………………………………….. 52
3.4 Нанесение LSC катода под углом 75°…………………………………………………… 56
3.5 Нанесение LSC катода под углом с подачей кислорода………………………… 59
3.6 Нанесение композитного катода LSC-GDC-LSC в среде аргона с подачей
кислорода. ………………………………………………………………………………………………… 62
3.7 Сравнения результатов эксперимента с зарубежными аналогами. ………… 67
4 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных
исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения ………… 70
5 Социальная ответственность …………………………………………………………………….. 93
Заключение ……………………………………………………………………………………………….. 109
Список использованных источников ………………………………………………………….. 111
Приложение А …………………………………………………………………………………………… 114

Топливные ячейки – электрохимические устройства преобразующие
энергию химической связи непосредственно в электрическую энергию.
Главным преимуществом данных устройств является экологичность,
автономность работы, бесшумность.
Для функционирования ячейкам необходимо водородное топливо и
окислитель – часто применяется предварительно нагретый воздух. Результатом
реакции является тепло, вода и постоянный ток. Собирая топливные ячейки
последовательно возможно создания мощных батарей – стеков.
Ещё одним неоспоримым преимуществом топливных элементов
яявляется высокий КПД, только лишь на малых мощностях КПД доходит до
60% вследствие непосредственного преобразования химической энергии
топлива в электроэнергию. Применение излишков тепла в теплосетях и на
установках высокой мощности теоретически может довести КПД до 80% и
выше.
Исследуемым в данной работе классом топливных элементов является
твердооксидный топливный элемент (ТОТЭ) на основе твердооксидных
керамических материалов. На данный момент отработана технология
применения высокотемпературных ТОТЭ с рабочей температурой 1000-
1200°C. Главным их недостатком является низкая термохимическая
стабильность. Решением этой проблемы является снижение рабочей
температуры до 600-800°C, недостатком данного решения является рост
сопротивления химической реакции и пониженнаяя проводимость.
Наиболее ярко выражен данный эффект в катодах топливных элементов.
Решению этой проблемы посвящена данная исследовательская работа.
Применяя современные катодные материалы, новые способы формирования
катодных слоев можно добиться исследования путей формирования
оптимальных катодных покрытий, позволяющих увеличить удельную
плотность мощности снимаемой с топливной ячейки.
В работе рассматривается нанесения функционального катодного слоя
магнетронным напылением, что должно увеличить проводимость и снизить
сопротивление химической реакции, что должно привести к увеличению
мощности снимаемой с ячейки ТОТЭ.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям



    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Читать «Формирование катода твердооксидного топливного элемента методом магнетронного распыления»

    Последние выполненные заказы

    Перспективы внешнеэкономического сотрудничества России и КНР
    Спасибо огромное за написанную работу. Все быстро и качественно. Рекомендую а...
    Новое задание по менеджменту организации
    Самый лучший эксперт! Работа выполнена на высшем уровне и раньше срока! Заказ...
    Методика оценки эффективности деятельности телекоммуникационной компании с учетом отраслевой специфики
    Автора рекомендую! Работа сделана качественно, учтены все пожелания. Работа б...
    Реализация государственной культурной политики в Иркутской области
    Очень довольна работой автора. Магистрская работа выполнена отлично.
    Новое задание по менеджменту организации
    Работа выполнена в срок. Все сделано идеально. Обращаюсь не в первый раз к эт...
    Особенности формирования финансовой отчётности в соответствии с международными стандартами финансовой отче
    Довольна работой автора

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Татьяна М. кандидат наук
    5 (285 отзывов)
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    #Кандидатские #Магистерские
    495 Выполненных работ
    Рима С.
    5 (18 отзывов)
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный универси... Читать все
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный университет, являюсь бакалавром, магистром юриспруденции (с отличием)
    #Кандидатские #Магистерские
    38 Выполненных работ
    Дарья С. Томский государственный университет 2010, Юридический, в...
    4.8 (13 отзывов)
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссерт... Читать все
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссертационное исследование, которое сейчас находится на рассмотрении в совете.
    #Кандидатские #Магистерские
    18 Выполненных работ
    Шагали Е. УрГЭУ 2007, Экономика, преподаватель
    4.4 (59 отзывов)
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и... Читать все
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и диссертаций, Есть любимые темы - они дешевле обойдутся, ибо в радость)
    #Кандидатские #Магистерские
    76 Выполненных работ
    Дмитрий М. БГАТУ 2001, электрификации, выпускник
    4.8 (17 отзывов)
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал стать... Читать все
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал статьи, патенты, кандидатскую диссертацию, преподавал. Занимаюсь этим с 2003.
    #Кандидатские #Магистерские
    19 Выполненных работ
    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ
    Родион М. БГУ, выпускник
    4.6 (71 отзыв)
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    #Кандидатские #Магистерские
    108 Выполненных работ
    Кирилл Ч. ИНЖЭКОН 2010, экономика и управление на предприятии транс...
    4.9 (343 отзыва)
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). С... Читать все
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). Сейчас пишу диссертацию на соискание степени кандидата экономических наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    692 Выполненных работы
    Анна В. Инжэкон, студент, кандидат наук
    5 (21 отзыв)
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссе... Читать все
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссертаций. Работала в маркетинге. Практикующий бизнес-консультант.
    #Кандидатские #Магистерские
    31 Выполненная работа

    Другие учебные работы по предмету

    Энергосервисный договор
    📅 2018 год
    🏢 Санкт-Петербургский государственный университет
    Асинхронный электропривод вентиляционной установки
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка имитационной модели системы электропитания тяжелого самолета
    📅 2018 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Оптимизация структуры и режимов фотоэлектростанций северных территорий
    📅 2018 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)