×
08.11.2018
№218.016.9b26

Результат интеллектуальной деятельности: Мембрана твердого электролита для твердооксидных топливных элементов

Вид РИД

Патент

Авторы

Правообладатели

№ охранного документа
161024
Дата охранного документа
17.03.2016
Статус
Действует
Дата окончания действия пошлины
17.09.2025
Вид патента
Полезная модель
Аннотация: Полезная модель относится к области изготовления мембран твердого электролита и может найти применение при изготовлении МЭБ ТОТЭ для их дальнейшего применения в батареях и энергоустановках. Сущность изобретения состоит в изготовлении трехслойной мембраны, в которой внутренний слой является газоплотным и обладает высокой анионной проводимостью, а два внешних слоя обладают меньшей анионной проводимостью, но обеспечивают существенно лучшие механические свойства мембраны за счет наличия микропор и зерен малого размера, на которых останавливаются зародыши микротрещин.
Ключевые слова: твердый электролит, трехслойная мембрана, газоплотный внутренний слой, высокая анионная проводимость, два внешних слоя, механические свойства мембраны

Характеристика результата

Модель

Основные результаты: Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, состоит в повышении механической прочности мембраны при сохранении высокой проводимости по анионам. Для достижения указанного технического результата мембрана твердого электролита для твердооксидного топливного элемента из проводника с проводимостью по анионам дополнена двумя внешними слоями со структурой состоящей из зерен размером меньше 2 мкм, дающей повышенную пористость, при этом в качестве проводника с проводимостью по анионам основных слоев используется материал на основе оксида циркония 10Sc1YSZ (89 мол. % ZrO2+10 мол. % Sc2O3+1 мол. % Y2O3), а в качестве дополнительных внешних слоев используется материал на основе оксида циркония 6ScSZ (94 мол. % ZrO2+6 мол. % Sc2O3).
Новизна: Принципиально новый результат
Область применения РИД: 
Полезная модель относится к области изготовления мембран твердого электролита и может найти применения при изготовлении мембранно-электродных блоков (МЭБ) твердооксидных топливных элементов.
Форма представления сведений об объекте учета: Патент
Полезная модель относится к области изготовления мембран твердого электролита и может найти применения при изготовлении мембранно-электродных блоков (МЭБ) твердооксидных топливных элементов. Мембрана твердого электролита - основной элемент МЭБ ТОТЭ электролит-поддерживающей конструкции. При работе ТОТЭ от катода к аноду через нее диффундируют анионы кислорода O2-. По этой причине мембрана должна обладать высокой анионной проводимостью. Помимо этого, при использовании электролит-поддерживающей конструкции мембрана твердого электролита несет на себе основные механические нагрузки и обладает максимальной толщиной. По этой причине она должна обладать высокой механической прочностью для того, чтобы избежать появления трещин и разломов при нанесении электродов, их спекании, а также при работе МЭБ. Известное устройство-аналог описано в патенте ЕР 1146583 A1 опубликован 17.10.2001, заявлен 21.03.2001. Устройство представляет собой мембрану твердого электролита, изготовленную из материала анионного проводника CGO (Gd2O3-CeO2). Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, состоит в повышении механической прочности мембраны при сохранении высокой проводимости по анионам. Для достижения указанного технического результата мембрана твердого электролита для твердооксидного топливного элемента из проводника с проводимостью по анионам дополнена двумя внешними слоями со структурой состоящей из зерен размером меньше 2 мкм, дающей повышенную пористость, при этом в качестве проводника с проводимостью по анионам основных слоев используется материал на основе оксида циркония 10Sc1YSZ (89 мол. % ZrO2+10 мол. % Sc2O3+1 мол. % Y2O3), а в качестве дополнительных внешних слоев используется материал на основе оксида циркония 6ScSZ (94 мол. % ZrO2+6 мол. % Sc2O3). Внутренний слой мембраны состоит из проводника с проводимостью по анионам на основе оксида циркония одного состава, а дополнительные внешние слои с повышенной пористостью имеют иной состав. Отличительным признаком предлагаемых мембран твердого электролита для твердооксидных топливных элементов является наличие двух внешних слоев, обеспечивающих механическую прочность мембраны при сохранении достаточного значения анионной проводимости. Благодаря наличию этого признака мембрана твердого электролита обладает повышенной механической прочностью при сохранении достаточного значения анионной проводимости. Схема мембраны твердого электролита показана на фиг. 1. Внутренний слой (1) формируется из материала с проводимостью по анионам, обладающего высоким значением анионной проводимости. Данный слой является газоплотным и имеет максимальную толщину из слоев. Для обеспечения газоплотности внутренний слой изготавливается из зерен большого размера. Внешние слои (2) изготавливаются из материала с проводимостью по анионам, обладающего достаточной анионной проводимостью. Помимо анионной проводимости на материал для этих слоев накладывается требование высокой механической прочности. Внешние слои могут быть пористыми для обеспечения механической прочности мембраны. Микропоры требуются для остановки распространения трещин, которые могут возникать в слоях. Для обеспечения пористости слой формируется из зерен меньшего размера. Пример материала для изготовления внутреннего слоя - проводник с анионной проводимостью на основе оксида циркония 10Sc1YSZ (89 мол. % ZrO2+10 мол. % Sc2O3+1 мол. % Y2O3). Данный состав обладает высоким значением анионной проводимости, а также достаточным значением механической прочности. Пример материала для внешних слоев - 6ScSZ (94 мол. % ZrO2+6 мол. % Sc2O3). Данный материал обладает достаточно высоким значением анионной проводимости (примерно в 3 раза ниже, чем 10Sc1YSZ в области рабочих температур ТОТЭ). Основным преимуществом данного материала является та особенность, что даже при высоких температурах спекания он сохраняет структуру, состоящую из зерен размером меньше 2 мкм, что приводит к тому, что зародыши микротрещин останавливаются на границах зерен и порах между ними.
Содержательная часть РИД: 

      
        
          00000003.png
        
      
    
      
        
          00000002.png
Хеш-код депонирования: bcd276a89d5c571b8b3a40be91cff9e0d83a1d73bd5df956a34d246fe83bdc45
Источник поступления информации: Портал edrid.ru
Showing 21-30 of 40 items.
08.11.2018
№218.016.9b2c

Методика оценки остаточного ресурса роторов низкого давления турбоагрегатов в отношении накопленных напряжений на основании информации о динамике параметров крутильных колебаний и других факторов

Повышению надежности турбоагрегатов вследствие уменьшения отрицательного влияния крутильных колебаний валопровода на основе их удаленного непрерывного мониторинга измерительно-информационными системами.
Тип: Секрет производства («ноу-хау»)
Номер охранного документа: ФЭ/96
Дата охранного документа: 30.12.2016
Показать авторов и правообладателей
08.11.2018
№218.016.9b2d

Рабочая документация по усовершенствованию мокрого золоуловителя с трубой вентури на электростанции ао "тгк - 11"

Рабочая документация по усовершенствованию мокрого золоуловителя с трубой Вентури на электростанции ОАО «ТГК – 11».
Тип: Секрет производства («ноу-хау»)
Номер охранного документа: ФЭ/91
Дата охранного документа: 30.12.2016
Показать авторов и правообладателей
08.11.2018
№218.016.9b2e

Документация по совершенствованию конструкции уплотнения створок сепаратора мельниц сушильно мельничных систем угольных электростанций для регулирования тонины помола угольной пыли во всех режимах

Документация по совершенствованию конструкции, повышению надёжности работы уплотнений валов створок сепаратора пылесистем с прямым вдуванием и обеспечением возможности более оперативного регулирования тонины помола с помощью создания и реализации оптимального мероприятия в виде инновационной...
Тип: Секрет производства («ноу-хау»)
Номер охранного документа: ФЭ/97
Дата охранного документа: 30.12.2016
Показать авторов и правообладателей
08.11.2018
№218.016.9b2f
Тип: Секрет производства («ноу-хау»)
Номер охранного документа: 17-13
Дата охранного документа: 11.03.2013
Показать авторов и правообладателей
08.11.2018
№218.016.9b30
Тип: Секрет производства («ноу-хау»)
Номер охранного документа: 16-13
Дата охранного документа: 11.03.2013
Показать авторов и правообладателей
08.11.2018
№218.016.9b31
Тип: Секрет производства («ноу-хау»)
Номер охранного документа: 16-13
Дата охранного документа: 15.03.2013
Показать авторов и правообладателей
09.11.2018
№218.016.9c24

Аналитический обзор мировых достижений в области создания и использования топливных элементов и энергоустановок на их основе и рекомендации по их разработке и внедрению в россии

Обзор объективной картины текущего состояния в области исследований, разработки конструкций и технологий производства энергетических установок на основе топливных элементов различных видов, определение и анализ перспективных направления развития, разработка и обоснование комплекса мероприятий по...
Тип: Секрет производства («ноу-хау»)
Номер охранного документа: ФЭ/78
Дата охранного документа: 29.12.2034
Показать авторов и правообладателей
09.11.2018
№218.016.9c29

Проектная документация для размещения пгу-20-25 мвт на этэц вти

Проект по строительной всережимной ПГУ 20-25 МВт на площадке ОАО "ВТИ".
Тип: Изобретение
Показать авторов и правообладателей
09.11.2018
№218.016.9c2a
Тип: Секрет производства («ноу-хау»)
Номер охранного документа: ФЭ/90
Дата охранного документа: 30.12.2016
Показать авторов и правообладателей
09.11.2018
№218.016.9c2b

Конструкторская документация на камеру сгорания гтэ-110

Настоящий РИД позволит привести экологические характеристики энергоустановки ГТЭ-110 в соответствие с нормативными требованиями, тем самым способствуя ее внедрению на энергообъектах.
Тип: Изобретение
Показать авторов и правообладателей
+ добавить свой РИД