Nosilec: prof. dr. Jadran Maček (FKKT)
Elektrodni materiali, ki se uporabljajo v gorivnih celicah, se lahko v svojih uporabnih lastnostih še izboljšajo z njihovim optimiranjem in funkcionalizacijo. Ti posegi v procese priprave in tako tudi materiale lahko izboljšajo elektrokatalitske lastnosti, stabilnost, odpornost na katalizatorske strupe in uporabno dobo materialov. Aktivnost elektrodnih materialov je pogojena s sestavo in mikromorfološkimi lastnostmi materialov. Najuspešnejše kombinacije materialov so znane veliko prostora za raziskave pa je še v izboljšanju mikrostrukture teh materialov, disperziji elektrokatalitske kovine v keramični fazi, poroznosti materialov idr. Drug del je usmerjen na povečanje življenjske dobe elektrodnih materialov (predvsem anodnih). V okviru teh raziskav zasledujemo povečano odpornost materialov na poogljičenje in zastrupitev z žveplovimi spojinami. Raziskave temeljijo na dosedanjih večletnih izkušnjah Katedre za anorgansko kemijsko tehnologijo in materiale in Katedre za analizno kemijo na sintezi in karakterizaciji takih materialov.
Membrane v gorivnih celicah so sestavljene iz najmanj treh različnih materialov, ki oblikujejo njihove funkcionalne dele, tj. anodo, elektrolit in katodo, v sklade pa se povezujejo z vmesnikom. Vsak od teh delov elektrokemijskega sistema ima svojo funkcijo (SOFC) : anoda – oksidacija goriva, elektrolit - prevajanje ionov, katoda – redukcija kisika. Najzahtevnejši je študij internega parnega reforminga in oksidacije nastalih produktov, ki poteka v anodi SOFC membrane. Od prostorske porazdelitve, tj. kontinuitete treh faz (kovine, keramike in por) in trojnih faznih mej ter pogojev v celici je odvisno delovanje take membrane.
|
Cilj raziskav je najti odgovore na povezavo med lastnostmi posameznih delov membrane na osnovi izhodiščnih materialov, modificiranih in funkcionaliziranih materialov. Optimiranjem materialov vodi do boljših elektrokemijskih lastnosti. Metode: SEM, TEM, XRD, TG, EGA, elektrokemijske meritve – voltametrija, in sodobne metode za določevanje nizkih koncentracij elementov (AAS in ICPMS).
Ključni kemijski procesi se dogajajo na površini snovi, zato je funkcionalizacija površine metoda za izboljšanje lastnosti materialov. Funkcionalizacijo bomo aplicirali na materialih in elektrodah gorivnih celic. Cilj nadaljnjih raziskav je razumevanje procesov funkcionalizacije, načrtovanje novih metod sinteze in pripenjanja ter aplikacija hibridnih materialov v nizkoogljičnih sistemih.
|
Razvojni programi 