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 21-79-30051

НазваниеФормирование научно-технологического задела по созданию энергоустановки, совмещенной с каталитическим риформером и сочетающей компактность, высокую эффективность и быстроту запуска.

Руководитель Немудрый Александр Петрович, Доктор химических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук , Новосибирская обл

Конкурс №53 - Конкурс 2021 года по мероприятию «Проведение исследований научными лабораториями мирового уровня в рамках реализации приоритетов научно-технологического развития Российской Федерации» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-403 - Водородная энергетика

Ключевые слова микротрубчатые твердооксидные топливные элементы, электродные материалы, кислородные мембраны, риформинг, органическое топливо, стеклогерметики, аддитивные технологии.

Код ГРНТИ44.31.39


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Проект направлен на решение фундаментальной научной проблемы эффективного преобразования химической энергии органического топлива в электроэнергию с использованием электрохимических генераторов (ЭХГ), которая непосредственно связана приоритетом Стратегии НТР РФ: «переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, формирование новых источников, способов транспортировки и хранения энергии». В проекте предполагается создание научно-технологического задела для преодоления имеющихся принципиальных технологических барьеров у современных автономных систем электропитания, обусловленных низкой удельной мощностью (в случае ЭХГ с ТОТЭ) и невысокой плотностью энергии (в случае аккумуляторных батарей - АКБ), путем разработки ЭХГ на основе микротрубчатых твердооксидных топливных элементов (МТ ТОТЭ), которые имеют ряд преимуществ перед планарными ТОТЭ: - высокая удельная мощность на единицу массы и объема; - устойчивость к термоциклированию и короткое время выхода на рабочий режим (менее 10 сек для отдельного элемента и до 20 минут для ЭХГ; - способность сохранять работоспособность при больших градиентах температуры; - высокая механическая прочность; - возможность работы в режимах комбинированного внешнего и внутреннего риформинга. Научными задачами проекта являются: - повышение эффективности электрохимических процессов конверсии энергии топлива в электроэнергию на основе разработки новых электродных материалов для МТ ТОТЭ; - повышение эффективности преобразования топлив в водородсодержащие газовые смеси на основе разработки композитных каталитических материалов и устройств на их основе; В проекте планируется проведение фундаментальных исследований кинетических и термодинамических характеристик новых материалов для эффективных ЭХГ на основе МТ ТОТЭ, сочетающих компактность (за счет создания новых технологий и материалов для изготовления МТ ТОТЭ), высокую эффективность (благодаря исследованию факторов, определяющих эффективность конверсии топлива в электроэнергию в ЭХГ), быстроту запуска (за счет оптимизации геометрии, микроструктуры МТ ТОТЭ и согласования термомеханических параметров новых материалов для батарей МТ ТОТЭ), высокую энергоемкость (за счет эффективного преобразования органического топлива в каталитических риформерах). В основу разработки электродных материалов заложены развиваемые участниками проекта представления о перовскитах как сегнетоэластиках, в которых допирование сегнетоактивными высокозарядными катионами приводит к формированию наноструктурированного состояния, положительно влияющего на транспортные и термомеханические характеристики электродных материалов. В проекте планируется изучение факторов, определяющих эффективность электрохимической конверсии топлива в электроэнергию, а также сравнительный анализ скорости кислородного обмена и электропроводности новых электродных материалов, анализ термодинамических и транспортных свойств, в том числе, исследование равновесия дефектов и переноса заряда в электродных материалах в широком интервале активности кислорода. При создании лабораторного макета энергоустановки на основе МТ ТОТЭ будут использованы технологичные методы фазовой инверсии (phase inversion) и погружения (dip coating) для получения несущих микротрубчатых анодов и нанесения на них различных функциональных слоев. Для конверсии топлив в водородсодержащие смеси во внешнем риформере в проекте предполагается использовать композитные каталитические системы типа “наночастицы металлов/наночастицы активного оксида/структурный оксидный компонент/структурированная металлическая подложка”. За счет этого обеспечивается достижение необходимых эксплуатационных свойств: быстрый отвод/подвод тепла для экзо-/эндотермических реакций, хорошие гидродинамические характеристики, различная геометрия и размер катализатора, что облегчает масштабирование для энергоустановок различной мощности; обеспечивается термическая устойчивость, высокая удельная поверхность и механическая прочность для наносимого каталитического покрытия в дополнение к защитной функции для металлической подложки. Активные оксидные наночастицы участвуют в активации молекул воды и кислорода, повышают устойчивость к зауглероживанию, за счет сильного взаимодействия металл-носитель поддерживают высокую дисперсность активатора молекул углеводородов - нанесенного металла (Pt, Rh, Pd). Одно из направлений исследований будет связано с поиском перспективных материалов кислородных мембран для изучения возможности конверсии метана в синтез-газ в микротрубчатом каталитическом мембранном реакторе (МТ КМР). Топливо, полученное в устройствах данного типа, не содержит азота, поэтому позволит достигать большей удельной мощности ТОТЭ. Для эффективного использования высокоэнергетических топлив в проекте будут проработаны два варианта каталитического риформинга топлив: внешний (в том числе, с помощью каталитического мембранного реактора) и внутренний (непосредственно в МТ ТОТЭ). При выполнении проекта будут достигнуты следующие научно-практические результаты: - разработаны единичные МТ ТОТЭ с катодными и анодными материалами, обеспечивающими компактность, высокую удельную мощность, стабильность, устойчивость к термоциклированию и короткое время выхода на рабочий режим; - разработаны риформеры, позволяющие проводить конверсию природного газа/метана, пропан-бутановой смеси, бензина и метилаля в газовые смеси с высоким содержанием водорода и монооксида углерода, пригодные для питания МТ ТОТЭ; - разработаны лабораторные макеты каталитических мембранных реакторов конверсии метана в синтез-газ; - разработаны макеты энергоустановок, как с внешней конверсией, так и с внутренней (непосредственно в МТ ТОТЭ) углеводородного топлива; - разработан лабораторный прототип энергоуcтановки на основе МТ ТОТЭ; Задачей ООО «НИЦ «ТОПАЗ» как индустриального партнера проекта на период 2022-2027 гг. является вывод на мировой рынок линейки ЭХГ для разных ниш, используя результаты заявляемого проекта. Таким образом, выполнение проекта позволит создать передовой научно-технологический задел для разработки эффективных компактных ЭХГ на основе МТ ТОТЭ, что, в свою очередь, обеспечит создание целой отрасли новых источников электропитания и целевых устройств, предназначенных для широкого спектра стационарных и мобильных применений. Решение научных проблем, заявленных в проекте, имеет важное значение для разработки компактного генератора электроэнергии для мобильных и транспортных устройств, рынок которых уверенно растет. Технология микротрубчатых ТОТЭ систем является опережающей с точки зрения развития отрасли в мире, и ее внедрение в повседневную практику позволит Российской Федерации занять устойчивые позиции на мировых рынках экологически чистых транспортных и стационарных энергоустановок.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


 

Публикации

1. Меркулов О.В., Самигуллин Р.Р., Марков А.А., Патракеев М.В. Impact of A-Site Cation Deficiency on Charge Transport in La0.5–xSr0.5FeO3–d Materials, 14(20), 5990 (год публикации - 2021)
10.3390/ma14205990

2. Никитин С.С., Марков А.А., Меркулов О.В., Чукин А.В. и Патракеев М.В. Impact of oxygen content on preferred localization of p- and n-type carriers in La0.5Sr0.5Fe1−xMnxO3−δ Dalton Transactions, Dalton Trans., 2021, Advance Article (год публикации - 2021)
10.1039/D1DT03628A

3. Крайнова Д.А., Саетова Н.С., Полякова И.Г., Фарленков А.С., Кузьмин А.В. Behaviour of 54.4SiO2-13.7Na2O-1.7K2O-5.0CaO-12.4MgO-0.6Y2O3-11.3Al2O3-0.9B2O3 HT-SOFC glass sealant under oxidising and reducing atmospheres Ceramics International, 21 November 2021 (год публикации - 2021)
10.1016/j.ceramint.2021.11.151

4. Юсенко М.В., Беляев В.Д., Демин А.К., Бронин Д.И., Саланов А.Н., Собянин В.А., Снытников П.В., Потемкин Д.И. Функционирование твердооксидных топливных элементов с неразделенными электродными пространствами и анодами на основе Ni и сплава Ni–Cu в метан-воздушной смеси Кинетика и катализ (год публикации - 2022)
10.31857/S0453881122010117

5. С.Д. Бадмаев, В.Д. Беляев, В.А. Собянин КОНВЕРСИЯ ДИМЕТОКСИМЕТАНА В ВОДОРОДСОДЕРЖАЩИЙ ГАЗ ДЛЯ ПИТАНИЯ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ: ТЕРМОДИНАМИКА И ЭКСПЕРИМЕНТ Кинетика и катализ (год публикации - 2022)

6. Багишев А., Титков А. Воробьев А., Борисенко Т., Бессмельтцев В., Катасонов Д. и Немудрый А. Development of composite electrode materials based on nickel oxide for additive manufacturing of fuel cells MATEC Web of Conferences, 340, 01054 (2021) (год публикации - 2021)
10.1051/matecconf/202134001054

7. Политов Б.В., Сунцов А.Ю. Dual nature of high-temperature electronic transport in layered perovskite-like cobaltites: exhaustive consideration of experimental features observed Physical Chemistry Chemical Physics, Phys. Chem. Chem. Phys., 2022, Advance Article (год публикации - 2022)
10.1039/D1CP04624A

8. Мальбахова И., Багишев А., Воробьев А., Борисенко Т., Логутенко О., Титков А. Fabrication of NiO/YSZ-Based Anodes for Solid Oxide Fuel Cells by Hybrid 3D Inkjet Printing and Laser Treatment Ceramics, 5(4), 1115-1127 (год публикации - 2022)
10.3390/ceramics5040079

9. Саетова Н.С., Широкова Е.С., Крайнова Д.А., Чебыкин Н.С., Ананченко Б.А., Толстобров И.В., Белозеров К.С., Кузьмин А.В. The development of 3D technology for the creation of glass sealants for tubular oxide fuel cells International Journal of Applied Glass Science, 13:684–694. (год публикации - 2022)
10.1111/ijag.16578

10. Чижик С.А., Ковалев И.В., Попов М.П., Бычков С.Ф., Немудрый А.П. Study of the isobaric and isostoichiometric kinetic parameters of oxygen exchange reaction of SrFe0.98Mo0.02O3-δ MIEC perovskite Chemical Engineering Journal, 445, 136724 (год публикации - 2022)
10.1016/j.cej.2022.136724

11. Чижик С.А., Попов М.П., Ковалев И.В., Бычков С.Ф., Немудрый А.П. Comparison of stationary and transient kinetic methods in determining the rate of surface exchange reaction between molecular oxygen and MIEC perovskite Chemical Engineering Journal, 450, 137970 (год публикации - 2022)
10.1016/j.cej.2022.137970

12. Багишев А., Мальбахова И.А., Воробьев А., Борисенко Т., Асмедьянова А.Д., Титков А.И., Немудрый А. Layer-by-Layer Formation of the NiO/CGO Composite Anode for SOFC by 3D Inkjet Printing Combined with Laser Treatment Russian Journal of Electrochemistry, 58, 600–605 (год публикации - 2022)
10.1134/S1023193522070047

13. Зажигалов С.В., Шилов В.А., Рогожников В.Н., Потемкин Д.И., Собянин В.А., Загоруйко А.Н., Снытников П.В. Mathematical Modeling of Diesel Autothermal Reformer Geometry Modifications Chemical Engineering Journal, 442(1), 136160 (год публикации - 2022)
10.1016/j.cej.2022.136160

14. Марков А.А., Никитин С.С., Меркулов О.В., Патракеев М.В. Exploring the defect equilibrium and charge transport in electrode material La0.5Sr0.5Fe0.9Mo0.1O3-δ Physical Chemistry Chemical Physics, 24, 21892-21903 (год публикации - 2022)
10.1039/D2CP02875A

15. Коряков А.Д., Никитин С.С., Меркулов О.В., Марков А.А., Шалаева Е.В., Леонидов И.А., Патракеев М.В. Defect equilibrium and charge transport in R0.25Sr0.75FeO3- d (R = La, Nd, Y, Ho): the effect of cation type Journal of Alloys and Compounds, 937, 168428 (год публикации - 2022)
10.1016/j.jallcom.2022.168428

16. Иванов А., Плеханов М., Кузьмин А. The influence of formation features on SOFC electrochemical performance and long-term stability Journal of Applied Electrochemistry, 52:743–753 (год публикации - 2022)
10.1007/s10800-022-01667-0

17. Политов Б.В., Сунцов А.Ю. Unusual enhancement of high-temperature electronic transport in PrBaCo2O6–δ under Ga doping: reasons and consequences Physical Chemistry Chemical Physics (год публикации - 2022)

18. И.А. Мальбахова, А.С. Багишев, А.М. Воробьев, Т.А. Борисенко, Е.Ю. Лапушкина, А.И. Титков An Anode-Supported Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) Half-Cell Fabricated by Hybrid 3D Inkjet Printing and Laser Treatment Ceramics, 6(3), 1384-1396 (год публикации - 2023)
10.3390/ceramics6030085

19. А.А. Марков, О.В. Меркулов, А.Ю. Сунцов Development of Membrane Reactor Coupling Hydrogen and Syngas Production Membranes, 13(7), 626 (год публикации - 2023)
10.3390/membranes13070626

20. Б.В. Политов, Д.К, Веренборг, И.Р. Шейн, О.В. Меркулов The influence of strontium deficiency on thermodynamics of defect formation, structural stability and electrical transport of SrFe0.5Ta0.5O3−δ-based solid solutions with an excess tantalum content Phys. Chem. Chem. Phys., 25, 26692-26715 (год публикации - 2023)
10.1039/D3CP02781C

21. Б.В. Политов, Д. Шишкин, А.Ю. Сунцов Correlating high-temperature defect and magnetic structure with anomalous chemical expansion in an outstanding PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O6–δ positrode The Journal of Physical Chemistry (год публикации - 2023)

22. З.А. Федорова, В.А. Борисов, В.П. Пахарукова, Е.Ю. Герасимов, В.Д. Беляев, Т.И. Гуляева, Д.А. Шляпин, П.В. Снытников Layered Double Hydroxide-Derived Ni-Mg-Al Catalysts for Ammonia Decomposition Process: Synthesis and Characterization Catalysts, 13(4), 678 (год публикации - 2023)
10.3390/catal13040678

23. С.Д. Бадмаев, В.Д. Беляев, В.А. Собянин Partial Oxidation of Dimethoxymethane to Syngas over Granular and Structured Pt-Based Catalysts International Journal of Hydrogen Energy, Available online 17 July 2023 (год публикации - 2023)
10.1016/j.ijhydene.2023.07.018

24. В.П. Сивцев, Е.Ю. Лапушкина, И.В. Ковалев, Р.Д. Гуськов, М.П. Попов, А.П. Немудрый Microtubular solid oxide fuel cells with a two-layer LSCF/BSCFM5 cathode Green Carbon, Volume 1, Issue 2, Pages 154-159 (год публикации - 2023)
10.1016/j.greenca.2023.11.002

25. И.В. Ковалев, М.П. Попов, Р.Д. Гуськов, В.П. Сивцев, Н.В. Булина, А.П. Немудрый Effects of niobium doping on perovskite La0.5Sr0.5Fe1-xNbxO3-δ structure Ceramics International, 49 (2023) 23689–23695 (год публикации - 2023)
10.1016/j.ceramint.2023.04.203

26. И.В. Ковалев, Р.Д. Гуськов, В.П. Сивцев, М.И. Гонгола, М.П. Попов, А.П. Немудрый Oxygen Transport in Microtubular Membranes La0.5Sr0.5Fe1–xNbxO3–d Russian Journal of Electrochemistry (год публикации - 2024)
10.1134/S1023193524010051

27. А. Вепрева, Д. Дубовцев, Д. Крайнова, Ю. Четвертных, С. Беляков, Н. Саетова, А. Кузьмин Barium Silicate Glasses and Glass–Ceramic Seals for YSZ-Based Electrochemical Devices Ceramics, 6(3), 1314-1329 (год публикации - 2023)
10.3390/ceramics6030081

28. И.А. Мальбахова, А.С. Багишев, А.М. Воробьев, Т.А. Борисенко, А.И. Титков Влияние природы порообразователей на микроструктуру анода ТОТЭ на основе NiO и 10YSZ, сформированного гибридной 3D-печатью Электрохимия (год публикации - 2024)

29. Политов Б.В., Бамбуров А.Д., Марков А.А., Меркулов О.В. The effect of MgO addition on thermomechanical and electrical transport properties of La0.5Sr0.5FeO3–δ perovskite-like ferrite Journal of the European Ceramic Society, Том 45, № 2, страница 116939. (год публикации - 2025)
10.1016/j.jeurceramsoc.2024.116939

30. Никитин С.С., Коряков А.Д., Антипинская Е.А., Марков А.А., Патракеев М.В. The effect of temperature and oxygen partial pressure on the concentration of iron and manganese ions in La1/3Sr2/3Fe1-xMnxO3-d Physical Chemistry Chemical Physics, Том 26, № 2, страницы 1125-1134. (год публикации - 2024)
10.1039/D3CP05421G

31. Толстобров И.В., Широкова Е.С., Вепрева А.И., Дубовцев Д.Ю., Четвертных Ю.А., Кузьмин А.В., Саетова Н.С. Fused deposition modeling of glass sealants: A new approach to SOFC sealing Ceramics International, Том 50, № 11, часть B, страницы 19561-19570. (год публикации - 2024)
10.1016/j.ceramint.2024.03.068

32. Никитин С.С., Дякина М.С., Ципис Е.В., Патракеев М.В. Oxygen nonstoichiometry, electrical conductivity, and electrochemical activity of La0.45Ce0.05Sr0.5FeO3-δ Journal of Power Sources, Том 597, страница 234115. (год публикации - 2024)
10.1016/j.jpowsour.2024.234115

33. Дубовцев Д.Ю., Вепрева А.И., Болдырев Д.В., Саетова Н.С., Кузьмин А.В. Thermal behavior and crystallization of alkali aluminosilicate sealants for SOFC: Effect of Al2O3 to Y2O3 substitution Journal of Non-Crystalline Solids, Том 646, страница 123255 (год публикации - 2024)
10.1016/j.jnoncrysol.2024.123255


 

Публикации

1. Меркулов О.В., Самигуллин Р.Р., Марков А.А., Патракеев М.В. Impact of A-Site Cation Deficiency on Charge Transport in La0.5–xSr0.5FeO3–d Materials, 14(20), 5990 (год публикации - 2021)
10.3390/ma14205990

2. Никитин С.С., Марков А.А., Меркулов О.В., Чукин А.В. и Патракеев М.В. Impact of oxygen content on preferred localization of p- and n-type carriers in La0.5Sr0.5Fe1−xMnxO3−δ Dalton Transactions, Dalton Trans., 2021, Advance Article (год публикации - 2021)
10.1039/D1DT03628A

3. Крайнова Д.А., Саетова Н.С., Полякова И.Г., Фарленков А.С., Кузьмин А.В. Behaviour of 54.4SiO2-13.7Na2O-1.7K2O-5.0CaO-12.4MgO-0.6Y2O3-11.3Al2O3-0.9B2O3 HT-SOFC glass sealant under oxidising and reducing atmospheres Ceramics International, 21 November 2021 (год публикации - 2021)
10.1016/j.ceramint.2021.11.151

4. Юсенко М.В., Беляев В.Д., Демин А.К., Бронин Д.И., Саланов А.Н., Собянин В.А., Снытников П.В., Потемкин Д.И. Функционирование твердооксидных топливных элементов с неразделенными электродными пространствами и анодами на основе Ni и сплава Ni–Cu в метан-воздушной смеси Кинетика и катализ (год публикации - 2022)
10.31857/S0453881122010117

5. С.Д. Бадмаев, В.Д. Беляев, В.А. Собянин КОНВЕРСИЯ ДИМЕТОКСИМЕТАНА В ВОДОРОДСОДЕРЖАЩИЙ ГАЗ ДЛЯ ПИТАНИЯ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ: ТЕРМОДИНАМИКА И ЭКСПЕРИМЕНТ Кинетика и катализ (год публикации - 2022)

6. Багишев А., Титков А. Воробьев А., Борисенко Т., Бессмельтцев В., Катасонов Д. и Немудрый А. Development of composite electrode materials based on nickel oxide for additive manufacturing of fuel cells MATEC Web of Conferences, 340, 01054 (2021) (год публикации - 2021)
10.1051/matecconf/202134001054

7. Политов Б.В., Сунцов А.Ю. Dual nature of high-temperature electronic transport in layered perovskite-like cobaltites: exhaustive consideration of experimental features observed Physical Chemistry Chemical Physics, Phys. Chem. Chem. Phys., 2022, Advance Article (год публикации - 2022)
10.1039/D1CP04624A

8. Мальбахова И., Багишев А., Воробьев А., Борисенко Т., Логутенко О., Титков А. Fabrication of NiO/YSZ-Based Anodes for Solid Oxide Fuel Cells by Hybrid 3D Inkjet Printing and Laser Treatment Ceramics, 5(4), 1115-1127 (год публикации - 2022)
10.3390/ceramics5040079

9. Саетова Н.С., Широкова Е.С., Крайнова Д.А., Чебыкин Н.С., Ананченко Б.А., Толстобров И.В., Белозеров К.С., Кузьмин А.В. The development of 3D technology for the creation of glass sealants for tubular oxide fuel cells International Journal of Applied Glass Science, 13:684–694. (год публикации - 2022)
10.1111/ijag.16578

10. Чижик С.А., Ковалев И.В., Попов М.П., Бычков С.Ф., Немудрый А.П. Study of the isobaric and isostoichiometric kinetic parameters of oxygen exchange reaction of SrFe0.98Mo0.02O3-δ MIEC perovskite Chemical Engineering Journal, 445, 136724 (год публикации - 2022)
10.1016/j.cej.2022.136724

11. Чижик С.А., Попов М.П., Ковалев И.В., Бычков С.Ф., Немудрый А.П. Comparison of stationary and transient kinetic methods in determining the rate of surface exchange reaction between molecular oxygen and MIEC perovskite Chemical Engineering Journal, 450, 137970 (год публикации - 2022)
10.1016/j.cej.2022.137970

12. Багишев А., Мальбахова И.А., Воробьев А., Борисенко Т., Асмедьянова А.Д., Титков А.И., Немудрый А. Layer-by-Layer Formation of the NiO/CGO Composite Anode for SOFC by 3D Inkjet Printing Combined with Laser Treatment Russian Journal of Electrochemistry, 58, 600–605 (год публикации - 2022)
10.1134/S1023193522070047

13. Зажигалов С.В., Шилов В.А., Рогожников В.Н., Потемкин Д.И., Собянин В.А., Загоруйко А.Н., Снытников П.В. Mathematical Modeling of Diesel Autothermal Reformer Geometry Modifications Chemical Engineering Journal, 442(1), 136160 (год публикации - 2022)
10.1016/j.cej.2022.136160

14. Марков А.А., Никитин С.С., Меркулов О.В., Патракеев М.В. Exploring the defect equilibrium and charge transport in electrode material La0.5Sr0.5Fe0.9Mo0.1O3-δ Physical Chemistry Chemical Physics, 24, 21892-21903 (год публикации - 2022)
10.1039/D2CP02875A

15. Коряков А.Д., Никитин С.С., Меркулов О.В., Марков А.А., Шалаева Е.В., Леонидов И.А., Патракеев М.В. Defect equilibrium and charge transport in R0.25Sr0.75FeO3- d (R = La, Nd, Y, Ho): the effect of cation type Journal of Alloys and Compounds, 937, 168428 (год публикации - 2022)
10.1016/j.jallcom.2022.168428

16. Иванов А., Плеханов М., Кузьмин А. The influence of formation features on SOFC electrochemical performance and long-term stability Journal of Applied Electrochemistry, 52:743–753 (год публикации - 2022)
10.1007/s10800-022-01667-0

17. Политов Б.В., Сунцов А.Ю. Unusual enhancement of high-temperature electronic transport in PrBaCo2O6–δ under Ga doping: reasons and consequences Physical Chemistry Chemical Physics (год публикации - 2022)

18. И.А. Мальбахова, А.С. Багишев, А.М. Воробьев, Т.А. Борисенко, Е.Ю. Лапушкина, А.И. Титков An Anode-Supported Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) Half-Cell Fabricated by Hybrid 3D Inkjet Printing and Laser Treatment Ceramics, 6(3), 1384-1396 (год публикации - 2023)
10.3390/ceramics6030085

19. А.А. Марков, О.В. Меркулов, А.Ю. Сунцов Development of Membrane Reactor Coupling Hydrogen and Syngas Production Membranes, 13(7), 626 (год публикации - 2023)
10.3390/membranes13070626

20. Б.В. Политов, Д.К, Веренборг, И.Р. Шейн, О.В. Меркулов The influence of strontium deficiency on thermodynamics of defect formation, structural stability and electrical transport of SrFe0.5Ta0.5O3−δ-based solid solutions with an excess tantalum content Phys. Chem. Chem. Phys., 25, 26692-26715 (год публикации - 2023)
10.1039/D3CP02781C

21. Б.В. Политов, Д. Шишкин, А.Ю. Сунцов Correlating high-temperature defect and magnetic structure with anomalous chemical expansion in an outstanding PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O6–δ positrode The Journal of Physical Chemistry (год публикации - 2023)

22. З.А. Федорова, В.А. Борисов, В.П. Пахарукова, Е.Ю. Герасимов, В.Д. Беляев, Т.И. Гуляева, Д.А. Шляпин, П.В. Снытников Layered Double Hydroxide-Derived Ni-Mg-Al Catalysts for Ammonia Decomposition Process: Synthesis and Characterization Catalysts, 13(4), 678 (год публикации - 2023)
10.3390/catal13040678

23. С.Д. Бадмаев, В.Д. Беляев, В.А. Собянин Partial Oxidation of Dimethoxymethane to Syngas over Granular and Structured Pt-Based Catalysts International Journal of Hydrogen Energy, Available online 17 July 2023 (год публикации - 2023)
10.1016/j.ijhydene.2023.07.018

24. В.П. Сивцев, Е.Ю. Лапушкина, И.В. Ковалев, Р.Д. Гуськов, М.П. Попов, А.П. Немудрый Microtubular solid oxide fuel cells with a two-layer LSCF/BSCFM5 cathode Green Carbon, Volume 1, Issue 2, Pages 154-159 (год публикации - 2023)
10.1016/j.greenca.2023.11.002

25. И.В. Ковалев, М.П. Попов, Р.Д. Гуськов, В.П. Сивцев, Н.В. Булина, А.П. Немудрый Effects of niobium doping on perovskite La0.5Sr0.5Fe1-xNbxO3-δ structure Ceramics International, 49 (2023) 23689–23695 (год публикации - 2023)
10.1016/j.ceramint.2023.04.203

26. И.В. Ковалев, Р.Д. Гуськов, В.П. Сивцев, М.И. Гонгола, М.П. Попов, А.П. Немудрый Oxygen Transport in Microtubular Membranes La0.5Sr0.5Fe1–xNbxO3–d Russian Journal of Electrochemistry (год публикации - 2024)
10.1134/S1023193524010051

27. А. Вепрева, Д. Дубовцев, Д. Крайнова, Ю. Четвертных, С. Беляков, Н. Саетова, А. Кузьмин Barium Silicate Glasses and Glass–Ceramic Seals for YSZ-Based Electrochemical Devices Ceramics, 6(3), 1314-1329 (год публикации - 2023)
10.3390/ceramics6030081

28. И.А. Мальбахова, А.С. Багишев, А.М. Воробьев, Т.А. Борисенко, А.И. Титков Влияние природы порообразователей на микроструктуру анода ТОТЭ на основе NiO и 10YSZ, сформированного гибридной 3D-печатью Электрохимия (год публикации - 2024)

29. Политов Б.В., Бамбуров А.Д., Марков А.А., Меркулов О.В. The effect of MgO addition on thermomechanical and electrical transport properties of La0.5Sr0.5FeO3–δ perovskite-like ferrite Journal of the European Ceramic Society, Том 45, № 2, страница 116939. (год публикации - 2025)
10.1016/j.jeurceramsoc.2024.116939

30. Никитин С.С., Коряков А.Д., Антипинская Е.А., Марков А.А., Патракеев М.В. The effect of temperature and oxygen partial pressure on the concentration of iron and manganese ions in La1/3Sr2/3Fe1-xMnxO3-d Physical Chemistry Chemical Physics, Том 26, № 2, страницы 1125-1134. (год публикации - 2024)
10.1039/D3CP05421G

31. Толстобров И.В., Широкова Е.С., Вепрева А.И., Дубовцев Д.Ю., Четвертных Ю.А., Кузьмин А.В., Саетова Н.С. Fused deposition modeling of glass sealants: A new approach to SOFC sealing Ceramics International, Том 50, № 11, часть B, страницы 19561-19570. (год публикации - 2024)
10.1016/j.ceramint.2024.03.068

32. Никитин С.С., Дякина М.С., Ципис Е.В., Патракеев М.В. Oxygen nonstoichiometry, electrical conductivity, and electrochemical activity of La0.45Ce0.05Sr0.5FeO3-δ Journal of Power Sources, Том 597, страница 234115. (год публикации - 2024)
10.1016/j.jpowsour.2024.234115

33. Дубовцев Д.Ю., Вепрева А.И., Болдырев Д.В., Саетова Н.С., Кузьмин А.В. Thermal behavior and crystallization of alkali aluminosilicate sealants for SOFC: Effect of Al2O3 to Y2O3 substitution Journal of Non-Crystalline Solids, Том 646, страница 123255 (год публикации - 2024)
10.1016/j.jnoncrysol.2024.123255


 

Публикации

1. Меркулов О.В., Самигуллин Р.Р., Марков А.А., Патракеев М.В. Impact of A-Site Cation Deficiency on Charge Transport in La0.5–xSr0.5FeO3–d Materials, 14(20), 5990 (год публикации - 2021)
10.3390/ma14205990

2. Никитин С.С., Марков А.А., Меркулов О.В., Чукин А.В. и Патракеев М.В. Impact of oxygen content on preferred localization of p- and n-type carriers in La0.5Sr0.5Fe1−xMnxO3−δ Dalton Transactions, Dalton Trans., 2021, Advance Article (год публикации - 2021)
10.1039/D1DT03628A

3. Крайнова Д.А., Саетова Н.С., Полякова И.Г., Фарленков А.С., Кузьмин А.В. Behaviour of 54.4SiO2-13.7Na2O-1.7K2O-5.0CaO-12.4MgO-0.6Y2O3-11.3Al2O3-0.9B2O3 HT-SOFC glass sealant under oxidising and reducing atmospheres Ceramics International, 21 November 2021 (год публикации - 2021)
10.1016/j.ceramint.2021.11.151

4. Юсенко М.В., Беляев В.Д., Демин А.К., Бронин Д.И., Саланов А.Н., Собянин В.А., Снытников П.В., Потемкин Д.И. Функционирование твердооксидных топливных элементов с неразделенными электродными пространствами и анодами на основе Ni и сплава Ni–Cu в метан-воздушной смеси Кинетика и катализ (год публикации - 2022)
10.31857/S0453881122010117

5. С.Д. Бадмаев, В.Д. Беляев, В.А. Собянин КОНВЕРСИЯ ДИМЕТОКСИМЕТАНА В ВОДОРОДСОДЕРЖАЩИЙ ГАЗ ДЛЯ ПИТАНИЯ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ: ТЕРМОДИНАМИКА И ЭКСПЕРИМЕНТ Кинетика и катализ (год публикации - 2022)

6. Багишев А., Титков А. Воробьев А., Борисенко Т., Бессмельтцев В., Катасонов Д. и Немудрый А. Development of composite electrode materials based on nickel oxide for additive manufacturing of fuel cells MATEC Web of Conferences, 340, 01054 (2021) (год публикации - 2021)
10.1051/matecconf/202134001054

7. Политов Б.В., Сунцов А.Ю. Dual nature of high-temperature electronic transport in layered perovskite-like cobaltites: exhaustive consideration of experimental features observed Physical Chemistry Chemical Physics, Phys. Chem. Chem. Phys., 2022, Advance Article (год публикации - 2022)
10.1039/D1CP04624A

8. Мальбахова И., Багишев А., Воробьев А., Борисенко Т., Логутенко О., Титков А. Fabrication of NiO/YSZ-Based Anodes for Solid Oxide Fuel Cells by Hybrid 3D Inkjet Printing and Laser Treatment Ceramics, 5(4), 1115-1127 (год публикации - 2022)
10.3390/ceramics5040079

9. Саетова Н.С., Широкова Е.С., Крайнова Д.А., Чебыкин Н.С., Ананченко Б.А., Толстобров И.В., Белозеров К.С., Кузьмин А.В. The development of 3D technology for the creation of glass sealants for tubular oxide fuel cells International Journal of Applied Glass Science, 13:684–694. (год публикации - 2022)
10.1111/ijag.16578

10. Чижик С.А., Ковалев И.В., Попов М.П., Бычков С.Ф., Немудрый А.П. Study of the isobaric and isostoichiometric kinetic parameters of oxygen exchange reaction of SrFe0.98Mo0.02O3-δ MIEC perovskite Chemical Engineering Journal, 445, 136724 (год публикации - 2022)
10.1016/j.cej.2022.136724

11. Чижик С.А., Попов М.П., Ковалев И.В., Бычков С.Ф., Немудрый А.П. Comparison of stationary and transient kinetic methods in determining the rate of surface exchange reaction between molecular oxygen and MIEC perovskite Chemical Engineering Journal, 450, 137970 (год публикации - 2022)
10.1016/j.cej.2022.137970

12. Багишев А., Мальбахова И.А., Воробьев А., Борисенко Т., Асмедьянова А.Д., Титков А.И., Немудрый А. Layer-by-Layer Formation of the NiO/CGO Composite Anode for SOFC by 3D Inkjet Printing Combined with Laser Treatment Russian Journal of Electrochemistry, 58, 600–605 (год публикации - 2022)
10.1134/S1023193522070047

13. Зажигалов С.В., Шилов В.А., Рогожников В.Н., Потемкин Д.И., Собянин В.А., Загоруйко А.Н., Снытников П.В. Mathematical Modeling of Diesel Autothermal Reformer Geometry Modifications Chemical Engineering Journal, 442(1), 136160 (год публикации - 2022)
10.1016/j.cej.2022.136160

14. Марков А.А., Никитин С.С., Меркулов О.В., Патракеев М.В. Exploring the defect equilibrium and charge transport in electrode material La0.5Sr0.5Fe0.9Mo0.1O3-δ Physical Chemistry Chemical Physics, 24, 21892-21903 (год публикации - 2022)
10.1039/D2CP02875A

15. Коряков А.Д., Никитин С.С., Меркулов О.В., Марков А.А., Шалаева Е.В., Леонидов И.А., Патракеев М.В. Defect equilibrium and charge transport in R0.25Sr0.75FeO3- d (R = La, Nd, Y, Ho): the effect of cation type Journal of Alloys and Compounds, 937, 168428 (год публикации - 2022)
10.1016/j.jallcom.2022.168428

16. Иванов А., Плеханов М., Кузьмин А. The influence of formation features on SOFC electrochemical performance and long-term stability Journal of Applied Electrochemistry, 52:743–753 (год публикации - 2022)
10.1007/s10800-022-01667-0

17. Политов Б.В., Сунцов А.Ю. Unusual enhancement of high-temperature electronic transport in PrBaCo2O6–δ under Ga doping: reasons and consequences Physical Chemistry Chemical Physics (год публикации - 2022)

18. И.А. Мальбахова, А.С. Багишев, А.М. Воробьев, Т.А. Борисенко, Е.Ю. Лапушкина, А.И. Титков An Anode-Supported Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) Half-Cell Fabricated by Hybrid 3D Inkjet Printing and Laser Treatment Ceramics, 6(3), 1384-1396 (год публикации - 2023)
10.3390/ceramics6030085

19. А.А. Марков, О.В. Меркулов, А.Ю. Сунцов Development of Membrane Reactor Coupling Hydrogen and Syngas Production Membranes, 13(7), 626 (год публикации - 2023)
10.3390/membranes13070626

20. Б.В. Политов, Д.К, Веренборг, И.Р. Шейн, О.В. Меркулов The influence of strontium deficiency on thermodynamics of defect formation, structural stability and electrical transport of SrFe0.5Ta0.5O3−δ-based solid solutions with an excess tantalum content Phys. Chem. Chem. Phys., 25, 26692-26715 (год публикации - 2023)
10.1039/D3CP02781C

21. Б.В. Политов, Д. Шишкин, А.Ю. Сунцов Correlating high-temperature defect and magnetic structure with anomalous chemical expansion in an outstanding PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O6–δ positrode The Journal of Physical Chemistry (год публикации - 2023)

22. З.А. Федорова, В.А. Борисов, В.П. Пахарукова, Е.Ю. Герасимов, В.Д. Беляев, Т.И. Гуляева, Д.А. Шляпин, П.В. Снытников Layered Double Hydroxide-Derived Ni-Mg-Al Catalysts for Ammonia Decomposition Process: Synthesis and Characterization Catalysts, 13(4), 678 (год публикации - 2023)
10.3390/catal13040678

23. С.Д. Бадмаев, В.Д. Беляев, В.А. Собянин Partial Oxidation of Dimethoxymethane to Syngas over Granular and Structured Pt-Based Catalysts International Journal of Hydrogen Energy, Available online 17 July 2023 (год публикации - 2023)
10.1016/j.ijhydene.2023.07.018

24. В.П. Сивцев, Е.Ю. Лапушкина, И.В. Ковалев, Р.Д. Гуськов, М.П. Попов, А.П. Немудрый Microtubular solid oxide fuel cells with a two-layer LSCF/BSCFM5 cathode Green Carbon, Volume 1, Issue 2, Pages 154-159 (год публикации - 2023)
10.1016/j.greenca.2023.11.002

25. И.В. Ковалев, М.П. Попов, Р.Д. Гуськов, В.П. Сивцев, Н.В. Булина, А.П. Немудрый Effects of niobium doping on perovskite La0.5Sr0.5Fe1-xNbxO3-δ structure Ceramics International, 49 (2023) 23689–23695 (год публикации - 2023)
10.1016/j.ceramint.2023.04.203

26. И.В. Ковалев, Р.Д. Гуськов, В.П. Сивцев, М.И. Гонгола, М.П. Попов, А.П. Немудрый Oxygen Transport in Microtubular Membranes La0.5Sr0.5Fe1–xNbxO3–d Russian Journal of Electrochemistry (год публикации - 2024)
10.1134/S1023193524010051

27. А. Вепрева, Д. Дубовцев, Д. Крайнова, Ю. Четвертных, С. Беляков, Н. Саетова, А. Кузьмин Barium Silicate Glasses and Glass–Ceramic Seals for YSZ-Based Electrochemical Devices Ceramics, 6(3), 1314-1329 (год публикации - 2023)
10.3390/ceramics6030081

28. И.А. Мальбахова, А.С. Багишев, А.М. Воробьев, Т.А. Борисенко, А.И. Титков Влияние природы порообразователей на микроструктуру анода ТОТЭ на основе NiO и 10YSZ, сформированного гибридной 3D-печатью Электрохимия (год публикации - 2024)

29. Политов Б.В., Бамбуров А.Д., Марков А.А., Меркулов О.В. The effect of MgO addition on thermomechanical and electrical transport properties of La0.5Sr0.5FeO3–δ perovskite-like ferrite Journal of the European Ceramic Society, Том 45, № 2, страница 116939. (год публикации - 2025)
10.1016/j.jeurceramsoc.2024.116939

30. Никитин С.С., Коряков А.Д., Антипинская Е.А., Марков А.А., Патракеев М.В. The effect of temperature and oxygen partial pressure on the concentration of iron and manganese ions in La1/3Sr2/3Fe1-xMnxO3-d Physical Chemistry Chemical Physics, Том 26, № 2, страницы 1125-1134. (год публикации - 2024)
10.1039/D3CP05421G

31. Толстобров И.В., Широкова Е.С., Вепрева А.И., Дубовцев Д.Ю., Четвертных Ю.А., Кузьмин А.В., Саетова Н.С. Fused deposition modeling of glass sealants: A new approach to SOFC sealing Ceramics International, Том 50, № 11, часть B, страницы 19561-19570. (год публикации - 2024)
10.1016/j.ceramint.2024.03.068

32. Никитин С.С., Дякина М.С., Ципис Е.В., Патракеев М.В. Oxygen nonstoichiometry, electrical conductivity, and electrochemical activity of La0.45Ce0.05Sr0.5FeO3-δ Journal of Power Sources, Том 597, страница 234115. (год публикации - 2024)
10.1016/j.jpowsour.2024.234115

33. Дубовцев Д.Ю., Вепрева А.И., Болдырев Д.В., Саетова Н.С., Кузьмин А.В. Thermal behavior and crystallization of alkali aluminosilicate sealants for SOFC: Effect of Al2O3 to Y2O3 substitution Journal of Non-Crystalline Solids, Том 646, страница 123255 (год публикации - 2024)
10.1016/j.jnoncrysol.2024.123255


Аннотация результатов, полученных в 2024 году
1) -3) Содержание кислорода и электропроводность оксидов La0.5–xCexSr0.5FeO3–δ (x = 0.15, 0.20) измерены в интервале парциальных давлений кислорода от 10–20 до 0.5 атм при 750–950 °C при помощи кулонометрического титрования и четырехзондовым методом на постоянном токе, соответственно. Экспериментальные данные для составов были хорошо аппроксимированы моделью, и для анализа электропроводности определены концентрации носителей заряда. Замещение церием обеспечивает существенное увеличение концентрации носителей n-типа и подвижности ионов кислорода. Это приводит к увеличению электронной и ионной проводимости в восстановительных условиях. Ожидается, что оксид с наибольшим значением кислород-ионной проводимости La0.35Ce0.15Sr0.5FeO3–δ может найти применение в качестве материала для кислородных мембран. 4) Получены МТ КП мембраны, обладающие повышенной кислородной проницаемостью. Показано, что реактор с МК КП мембраной с Pt катализатором способен генерировать синтез-газ с высокой производительностью (до 13 см3/мин∙см2). Определена оптимальная конфигурация установки: два отдельных последовательно расположенных реактора - для сепарации кислорода и ПОМ. 5) Синтезирован блочный структурированный катализатор с диаметром 12 мм, длиной 32 мм и суммарным весом (включая фехралевую сетку) 3,6 г. имеющий состав 0.15 вес. % Pt/8 вес. % Ce0.75Zr0.25O2–δ/6 вес. % η-Al2O3/FeCrAl и проведено исследование его характеристик в реакции воздушной каталитической конверсии диметоксиметана (ДММ). 6) Изготовлен риформер воздушной конверсии ДММ и успешно продемонстрирована возможность холодного запуска, а именно его разогрев до рабочей температуры и осуществление парциальному каталитического окисления ДММ в водородсодержащий газ. Найдены условия работы риформера, при которых обеспечивается практически полное превращение ДММ в синтез-газ с суммарной концентрацией Н2 + СО > 50 об.%, производительностью по синтез-газу более 30 л/ч. Риформер обеспечит работу энергоустановки на базе ТОТЭ мощностью до 50 Вт. 7) Было достигнуто значительное увеличение выхода анодных подложек правильной геометрической формы и высокой соосности благодаря использованию литьевой формы с силиконовым вкладышем. 8) Разработан процесс формирования методом гибридной струйной 3D-печати и исследованы характеристики композитного анодного, анодного функционального слоев и тонкослойного электролита, а также целиком полуэлемента ТОТЭ состава NiO-10YSZ/10YSZ. Выявлено, что форма пор в несущих анодах NiO/10YSZ соответствует форме порообразователя, введенного в печатную композицию. Показано, что с использованием разных режимов послойной лазерной обработки при печати может быть достигнута градиентная пористость полуячейки ТОТЭ. Исследованы электрохимические характеристики напечатанных массивных электролитов на основе 10YSZ, а также полуэлемента ТОТЭ, показано, что значение удельной проводимости тонких пленок электролита в полуэлементе сравнимо с массивным образцом электролита и со значениями, полученными для электролитов, изготовленных другими методами. 9) Изготовлены склейки единичных элементов ТОТЭ со стальными интерконнекторами, имеющими защитное покрытие и содержащие стеклогерметик SAN-2. Исследовано контактное сопротивление и устойчивость склеек к термоциклированию. Увеличение сопротивления в области контакта составило ~9,5% после 1000 ч выдержки, что говорит о высокой стабильности защитного покрытия. Герметик SAN-2 равномерно распределён между сочленяемыми изделиями, благодаря использованию втулок соответствующего размера, изготовленных из стеклополимерного композита методом FDM печати. Использование композита на основе непроводящего герметика и Pt позволило добиться равномерного его распределения между сочленяемыми изделиями. После термоциклирования в объёме равномерно распределенного герметика отсутствуют трещины, что говорит о его способности выдерживать перепады температур без разрушения в случае аварийного отключения ТОТЭ в процессе эксплуатации. Модификация классических никель-керметных анодов путём замены никеля на кобальт-никелевый сплав позволила существенно снизить энергию активации анодных процессов и привела к увеличению мощности топливного элемента, что говорит о перспективности таких композиций для применения в качестве анодного материала для ТОТЭ при использовании синтез-газа в качестве топлива. 10) Для рассматриваемой лабораторной энергоустановки было показано, что существует оптимальная мощность внутреннего нагревателя (60-90 Вт), позволяющая эффективно вести процесс, не приводя к перегреву при толщине изоляции 0.05 м. 11) Организован участок опытного производства несущих микротрубчатых анодных подложек методом фазовой инверсии с последующим замораживанием. На опытном участке реализована последовательность всех технологических операций производства от индивидуальных порошкообразных материалов до готовых анодных подложек и до нанесения на них различных функциональных слоев. Организована передача изготовленных заготовок в ООО «НИЦ Топаз». 12) Проведены ресурсные испытания стека из пяти микротрубчатых ТОТЭ длительностью более 500 часов. Изучены условия их функционирования при эксплуатации в реальных образцах электрохимических генераторов при использовании в качестве топлива продуктов реакции воздушной каталитической конверсии диметоксиметана. 13) Организована и проведена IV Школа молодых ученых "Электрохимические устройства: процессы, материалы, технологии" (22-25.09.2024, г. Киров). Сайт Школы: http://www.solid.nsc.ru/school2024/

 

Публикации

1. Меркулов О.В., Самигуллин Р.Р., Марков А.А., Патракеев М.В. Impact of A-Site Cation Deficiency on Charge Transport in La0.5–xSr0.5FeO3–d Materials, 14(20), 5990 (год публикации - 2021)
10.3390/ma14205990

2. Никитин С.С., Марков А.А., Меркулов О.В., Чукин А.В. и Патракеев М.В. Impact of oxygen content on preferred localization of p- and n-type carriers in La0.5Sr0.5Fe1−xMnxO3−δ Dalton Transactions, Dalton Trans., 2021, Advance Article (год публикации - 2021)
10.1039/D1DT03628A

3. Крайнова Д.А., Саетова Н.С., Полякова И.Г., Фарленков А.С., Кузьмин А.В. Behaviour of 54.4SiO2-13.7Na2O-1.7K2O-5.0CaO-12.4MgO-0.6Y2O3-11.3Al2O3-0.9B2O3 HT-SOFC glass sealant under oxidising and reducing atmospheres Ceramics International, 21 November 2021 (год публикации - 2021)
10.1016/j.ceramint.2021.11.151

4. Юсенко М.В., Беляев В.Д., Демин А.К., Бронин Д.И., Саланов А.Н., Собянин В.А., Снытников П.В., Потемкин Д.И. Функционирование твердооксидных топливных элементов с неразделенными электродными пространствами и анодами на основе Ni и сплава Ni–Cu в метан-воздушной смеси Кинетика и катализ (год публикации - 2022)
10.31857/S0453881122010117

5. С.Д. Бадмаев, В.Д. Беляев, В.А. Собянин КОНВЕРСИЯ ДИМЕТОКСИМЕТАНА В ВОДОРОДСОДЕРЖАЩИЙ ГАЗ ДЛЯ ПИТАНИЯ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ: ТЕРМОДИНАМИКА И ЭКСПЕРИМЕНТ Кинетика и катализ (год публикации - 2022)

6. Багишев А., Титков А. Воробьев А., Борисенко Т., Бессмельтцев В., Катасонов Д. и Немудрый А. Development of composite electrode materials based on nickel oxide for additive manufacturing of fuel cells MATEC Web of Conferences, 340, 01054 (2021) (год публикации - 2021)
10.1051/matecconf/202134001054

7. Политов Б.В., Сунцов А.Ю. Dual nature of high-temperature electronic transport in layered perovskite-like cobaltites: exhaustive consideration of experimental features observed Physical Chemistry Chemical Physics, Phys. Chem. Chem. Phys., 2022, Advance Article (год публикации - 2022)
10.1039/D1CP04624A

8. Мальбахова И., Багишев А., Воробьев А., Борисенко Т., Логутенко О., Титков А. Fabrication of NiO/YSZ-Based Anodes for Solid Oxide Fuel Cells by Hybrid 3D Inkjet Printing and Laser Treatment Ceramics, 5(4), 1115-1127 (год публикации - 2022)
10.3390/ceramics5040079

9. Саетова Н.С., Широкова Е.С., Крайнова Д.А., Чебыкин Н.С., Ананченко Б.А., Толстобров И.В., Белозеров К.С., Кузьмин А.В. The development of 3D technology for the creation of glass sealants for tubular oxide fuel cells International Journal of Applied Glass Science, 13:684–694. (год публикации - 2022)
10.1111/ijag.16578

10. Чижик С.А., Ковалев И.В., Попов М.П., Бычков С.Ф., Немудрый А.П. Study of the isobaric and isostoichiometric kinetic parameters of oxygen exchange reaction of SrFe0.98Mo0.02O3-δ MIEC perovskite Chemical Engineering Journal, 445, 136724 (год публикации - 2022)
10.1016/j.cej.2022.136724

11. Чижик С.А., Попов М.П., Ковалев И.В., Бычков С.Ф., Немудрый А.П. Comparison of stationary and transient kinetic methods in determining the rate of surface exchange reaction between molecular oxygen and MIEC perovskite Chemical Engineering Journal, 450, 137970 (год публикации - 2022)
10.1016/j.cej.2022.137970

12. Багишев А., Мальбахова И.А., Воробьев А., Борисенко Т., Асмедьянова А.Д., Титков А.И., Немудрый А. Layer-by-Layer Formation of the NiO/CGO Composite Anode for SOFC by 3D Inkjet Printing Combined with Laser Treatment Russian Journal of Electrochemistry, 58, 600–605 (год публикации - 2022)
10.1134/S1023193522070047

13. Зажигалов С.В., Шилов В.А., Рогожников В.Н., Потемкин Д.И., Собянин В.А., Загоруйко А.Н., Снытников П.В. Mathematical Modeling of Diesel Autothermal Reformer Geometry Modifications Chemical Engineering Journal, 442(1), 136160 (год публикации - 2022)
10.1016/j.cej.2022.136160

14. Марков А.А., Никитин С.С., Меркулов О.В., Патракеев М.В. Exploring the defect equilibrium and charge transport in electrode material La0.5Sr0.5Fe0.9Mo0.1O3-δ Physical Chemistry Chemical Physics, 24, 21892-21903 (год публикации - 2022)
10.1039/D2CP02875A

15. Коряков А.Д., Никитин С.С., Меркулов О.В., Марков А.А., Шалаева Е.В., Леонидов И.А., Патракеев М.В. Defect equilibrium and charge transport in R0.25Sr0.75FeO3- d (R = La, Nd, Y, Ho): the effect of cation type Journal of Alloys and Compounds, 937, 168428 (год публикации - 2022)
10.1016/j.jallcom.2022.168428

16. Иванов А., Плеханов М., Кузьмин А. The influence of formation features on SOFC electrochemical performance and long-term stability Journal of Applied Electrochemistry, 52:743–753 (год публикации - 2022)
10.1007/s10800-022-01667-0

17. Политов Б.В., Сунцов А.Ю. Unusual enhancement of high-temperature electronic transport in PrBaCo2O6–δ under Ga doping: reasons and consequences Physical Chemistry Chemical Physics (год публикации - 2022)

18. И.А. Мальбахова, А.С. Багишев, А.М. Воробьев, Т.А. Борисенко, Е.Ю. Лапушкина, А.И. Титков An Anode-Supported Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) Half-Cell Fabricated by Hybrid 3D Inkjet Printing and Laser Treatment Ceramics, 6(3), 1384-1396 (год публикации - 2023)
10.3390/ceramics6030085

19. А.А. Марков, О.В. Меркулов, А.Ю. Сунцов Development of Membrane Reactor Coupling Hydrogen and Syngas Production Membranes, 13(7), 626 (год публикации - 2023)
10.3390/membranes13070626

20. Б.В. Политов, Д.К, Веренборг, И.Р. Шейн, О.В. Меркулов The influence of strontium deficiency on thermodynamics of defect formation, structural stability and electrical transport of SrFe0.5Ta0.5O3−δ-based solid solutions with an excess tantalum content Phys. Chem. Chem. Phys., 25, 26692-26715 (год публикации - 2023)
10.1039/D3CP02781C

21. Б.В. Политов, Д. Шишкин, А.Ю. Сунцов Correlating high-temperature defect and magnetic structure with anomalous chemical expansion in an outstanding PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O6–δ positrode The Journal of Physical Chemistry (год публикации - 2023)

22. З.А. Федорова, В.А. Борисов, В.П. Пахарукова, Е.Ю. Герасимов, В.Д. Беляев, Т.И. Гуляева, Д.А. Шляпин, П.В. Снытников Layered Double Hydroxide-Derived Ni-Mg-Al Catalysts for Ammonia Decomposition Process: Synthesis and Characterization Catalysts, 13(4), 678 (год публикации - 2023)
10.3390/catal13040678

23. С.Д. Бадмаев, В.Д. Беляев, В.А. Собянин Partial Oxidation of Dimethoxymethane to Syngas over Granular and Structured Pt-Based Catalysts International Journal of Hydrogen Energy, Available online 17 July 2023 (год публикации - 2023)
10.1016/j.ijhydene.2023.07.018

24. В.П. Сивцев, Е.Ю. Лапушкина, И.В. Ковалев, Р.Д. Гуськов, М.П. Попов, А.П. Немудрый Microtubular solid oxide fuel cells with a two-layer LSCF/BSCFM5 cathode Green Carbon, Volume 1, Issue 2, Pages 154-159 (год публикации - 2023)
10.1016/j.greenca.2023.11.002

25. И.В. Ковалев, М.П. Попов, Р.Д. Гуськов, В.П. Сивцев, Н.В. Булина, А.П. Немудрый Effects of niobium doping on perovskite La0.5Sr0.5Fe1-xNbxO3-δ structure Ceramics International, 49 (2023) 23689–23695 (год публикации - 2023)
10.1016/j.ceramint.2023.04.203

26. И.В. Ковалев, Р.Д. Гуськов, В.П. Сивцев, М.И. Гонгола, М.П. Попов, А.П. Немудрый Oxygen Transport in Microtubular Membranes La0.5Sr0.5Fe1–xNbxO3–d Russian Journal of Electrochemistry (год публикации - 2024)
10.1134/S1023193524010051

27. А. Вепрева, Д. Дубовцев, Д. Крайнова, Ю. Четвертных, С. Беляков, Н. Саетова, А. Кузьмин Barium Silicate Glasses and Glass–Ceramic Seals for YSZ-Based Electrochemical Devices Ceramics, 6(3), 1314-1329 (год публикации - 2023)
10.3390/ceramics6030081

28. И.А. Мальбахова, А.С. Багишев, А.М. Воробьев, Т.А. Борисенко, А.И. Титков Влияние природы порообразователей на микроструктуру анода ТОТЭ на основе NiO и 10YSZ, сформированного гибридной 3D-печатью Электрохимия (год публикации - 2024)

29. Политов Б.В., Бамбуров А.Д., Марков А.А., Меркулов О.В. The effect of MgO addition on thermomechanical and electrical transport properties of La0.5Sr0.5FeO3–δ perovskite-like ferrite Journal of the European Ceramic Society, Том 45, № 2, страница 116939. (год публикации - 2025)
10.1016/j.jeurceramsoc.2024.116939

30. Никитин С.С., Коряков А.Д., Антипинская Е.А., Марков А.А., Патракеев М.В. The effect of temperature and oxygen partial pressure on the concentration of iron and manganese ions in La1/3Sr2/3Fe1-xMnxO3-d Physical Chemistry Chemical Physics, Том 26, № 2, страницы 1125-1134. (год публикации - 2024)
10.1039/D3CP05421G

31. Толстобров И.В., Широкова Е.С., Вепрева А.И., Дубовцев Д.Ю., Четвертных Ю.А., Кузьмин А.В., Саетова Н.С. Fused deposition modeling of glass sealants: A new approach to SOFC sealing Ceramics International, Том 50, № 11, часть B, страницы 19561-19570. (год публикации - 2024)
10.1016/j.ceramint.2024.03.068

32. Никитин С.С., Дякина М.С., Ципис Е.В., Патракеев М.В. Oxygen nonstoichiometry, electrical conductivity, and electrochemical activity of La0.45Ce0.05Sr0.5FeO3-δ Journal of Power Sources, Том 597, страница 234115. (год публикации - 2024)
10.1016/j.jpowsour.2024.234115

33. Дубовцев Д.Ю., Вепрева А.И., Болдырев Д.В., Саетова Н.С., Кузьмин А.В. Thermal behavior and crystallization of alkali aluminosilicate sealants for SOFC: Effect of Al2O3 to Y2O3 substitution Journal of Non-Crystalline Solids, Том 646, страница 123255 (год публикации - 2024)
10.1016/j.jnoncrysol.2024.123255


Возможность практического использования результатов
В экономике микротрубчатые ТОТЭ могут применяться в качестве автономных портативных электрогенераторов благодаря компактности, высокой удельной мощности и быстрому запуску. Например, их можно использовать для автономной зарядки гаджетов или в мобильной энергетике для малой робототехники. В социальной сфере микротрубчатые ТОТЭ могут быть полезны в качестве стационарных энергоустановок для промышленных и бытовых объектов, а также вспомогательных силовых установок для транспортных средств.