Расплавно-оксидные мембраны: материалы, свойства, применение

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 16-19-10608

НазваниеРасплавно-оксидные мембраны: материалы, свойства, применение

Руководитель Белоусов Валерий Васильевич, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук , г Москва

Конкурс №13 - Конкурс 2016 года на получение грантов по приоритетному направлению деятельности РНФ «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-206 - Нано- и мембранные технологии

Ключевые слова ионно-транспортные мембраны, расплавно-оксидные мембраны, электро- и массоперенос, кислород

Код ГРНТИ61.13.19

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Проект направлен на разработку высокоселективных и высокопроницаемых по кислороду расплавно-оксидных ионно-транспортных мембран для топливных элементов (энергетика) и сепараторов особо чистого кислорода (нано-и микроэлектроника, химическая промышленность и др.) на основе Bi2O3, B2O3 и Na2O. Для этого будут синтезированы мембранные материалы как со смешанной ионно-электронной, так и с чисто ионной проводимостью; изучены их транспортные свойства (электропроводность, число переноса ионов кислорода, проницаемость по кислороду и др.) в зависимости от состава, микроструктуры, температуры, объемной доли жидкой фазы и парциального давления кислорода; выявлена взаимосвязь состав - микроструктура - транспортные свойства; установлены кинетические закономерности процесса переноса кислорода в расплавно-оксидных мембранах; разработана модель переноса ионов кислорода в оксидных расплавах; созданы (на основе полученных мембранных материалов) и испытаны лабораторные прототипы расплавно-оксидного топливного элемента и сепаратора кислорода; оценен их потенциал для технологического применения.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Кульбакин И.В., Соловьева А.А., Федоров С.В., Артемов В.В., Белоусов В.В. Highly Oxygen-Permeable NiV2O6-25 wt % V2O5 Molten-Oxide Membrane Material INORGANIC MATERIALS, Том: 54 Выпуск: 10 Стр.: 1055-1061 (год публикации - 2018)
10.1134/S0020168518100114

2. Белоусов В.В., Федоров С.В. An Oxygen-Permeable Bilayer MIEC-Redox Membrane Concept ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, Том: 10 Выпуск: 26 Стр.: 21794-21798 (год публикации - 2018)
10.1021/acsami.8b05315

3. Кульбакин И.В., Федоров С.В., Белоусов В.В. Features of Oxygen Transfer in Cu2V2O7 -20 wt% CuV2O6 Molten Oxide Membrane JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY, Том: 165 Выпуск: 13 Стр.: H861-H865 (год публикации - 2018)
10.1149/2.0831813jes

4. Белоусов В.В., Федоров С.В. Accelerated Oxygen Mass Transfer in Copper and Vanadium Oxide-Based MIEC-Redox Membrane Metallurgical and Materials Transactions B (год публикации - 2018)

5. Белоусов В.В., Федоров С.В. A highly conductive electrolyte for molten oxide fuel cells Chemical Communications, Том: 16 Выпуск: 3 Стр.: 401-403 (год публикации - 2016)
10.1039/c6cc07935k

6. Климашин А.А., Белоусов В.В. Oxygen ion transport in molten oxide membranes for air separation and energy conversion Journal of the Electrochemical Society, 8, 164, H5353-H5356 (год публикации - 2017)
10.1149/2.0531708jes

7. Белоусов В.В. Next-generation electrochemical energy materials for intermediate temperature molten oxide fuel cells and ion transport molten oxide membranes Accounts of Chemical Research, 50, 273-280 (год публикации - 2017)
10.1021/acs.accounts.6b00473

8. Белоусов В.В. Innovative oxide materials for electrochemical energy conversion and oxygen separation Russian Chemical Reviews, 10, 86, 934-950 (год публикации - 2017)
10.1070/RCR4741

9. Белоусов В.В., Кульбакин И.В., Федоров С.В., Климашин А.А. Novel Molten Oxide Membrane for Ultrahigh Purity Oxygen Separation from Air ACS Applied Materials and Interfaces, N8, Vol 34, pp 22324–22329 (год публикации - 2016)
10.1021/acsami.6b06357

10. Белоусов В.В. Features of Molten Oxide Fuel Cells and Molten Oxide Membranes for Electrochemical Energy Conversion and Oxygen Separation ECS Transactions, 9, 80, 191-198 (год публикации - 2017)
10.1149/08009.0191ecst

11. Белоусов В.В. New generation molten oxide energy materials R&D TMS 2017 146th Annual Meeting & Exhibition Supplemental Proceedings. The Minerals, Metals & Materials Series, 637-650 (год публикации - 2017)
10.1007/978-3-319-51493-2_61

Публикации