08.11.2018
№218.016.9b26
Результат интеллектуальной деятельности: Мембрана твердого электролита для твердооксидных топливных элементов
Вид РИД
Патент
№ 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:
Хеш-код депонирования:
bcd276a89d5c571b8b3a40be91cff9e0d83a1d73bd5df956a34d246fe83bdc45
Источник поступления информации:
Портал edrid.ru
Showing 31-40 of 40 items.
09.11.2018
№218.016.9c2c
Конструкторская документация технологической оснастки для заготовок жаровых труб, малоэмиссионной камеры сгорания (мэкс) энергетической газовой турбины типа гтэ-110
Конструкторская документация на жаровые трубы, газосборники и горелочные устройства для малоэмиссионной камеры сгорания ГТД-110 М, обеспечивающей нормативный уровень выбросов оксидов азота не более 50 мг/м3.
Тип: Изобретение
09.11.2018
№218.016.9c2d
Альбом типовых проектных решений по модернизации системы технического водоснабжения. внедрение системы фильтрации подпиточной воды
Альбом типовых проектных решений (на стадии «эскизный проект») по модернизации оборудования СТВ. Пояснительная записка, содержащая условиям применения проектных решений, стоимостные характеристики и методологию проведения проектных и конструкторских расчётов.
Тип: Секрет производства («ноу-хау»)
Номер охранного документа: ФЭ/92
Дата охранного документа: 30.12.2016
09.11.2018
№218.016.9c2e
Альбом типовых проектных решений по модернизации системы технического водоснабжения. «внедрение системы шариковой очистки конденсаторов турбоагрегатов»
Альбом типовых проектных решений (на стадии «эскизный проект») по модернизации оборудования СТВ. Пояснительная записка, содержащая условиям применения проектных решений, стоимостные характеристики и методологию проведения проектных и конструкторских расчётов.
Тип: Секрет производства («ноу-хау»)
Номер охранного документа: ФЭ/93
Дата охранного документа: 30.12.2016
09.11.2018
№218.016.9c2f
Альбом типовых проектных решений по модернизации системы технического водоснабжения. внедрение системы реагентной обработки циркуляционной воды
Альбом типовых проектных решений (на стадии «эскизный проект») по модернизации оборудования СТВ. Пояснительная за-писка, содержащая условиям применения проектных решений, стоимостные характеристики и методологию проведения проектных и конструкторских расчётов.
Тип: Секрет производства («ноу-хау»)
Номер охранного документа: ФЭ/94
Дата охранного документа: 30.12.2016
09.11.2018
№218.016.9c30
Альбом типовых проектных решений по модернизации системы технического водоснабжения. модернизация башенных градирен
Альбом типовых проектных решений (на стадии «эскизный проект») по модернизации оборудования СТВ. Пояснительная за-писка, содержащая условиям применения проектных решений, стоимостные характеристики и методологию проведения проектных и конструкторских расчётов.
Тип: Секрет производства («ноу-хау»)
Номер охранного документа: ФЭ/95
Дата охранного документа: 30.12.2016
09.11.2018
№218.016.9c31
Программный комплекс "система планирования режимов электростанции по агрегатно, в зависимости от их технического состояния, экологичности и переменных электрических и тепловых нагрузок" (арм пто)
Программа предназначена для проведения расчетов по оптимальному распределению нагрузок между агрегатами станции и может быть использована диспетчерской службой и производственнотехническим отделом электростанций, а также руководящим персоналом станций для контроля за эффективностью ведения...
Тип: Программа для ЭВМ
Номер охранного документа: 2014617150
Дата охранного документа: 14.07.2014
09.11.2018
№218.016.9c32
Аналитический обзор передовых технологий в области систем технического водоснабжения в россии и мире за последние 20 лет
Аналитический обзор передовых технологий в области систем технического водоснабжения в России и мире за последние 20 лет, объекты применения данных технологий, показатели работы, гидравлические характеристики элементов и систем технического водоснабжения станций при различных режимах работы....
Тип: Секрет производства («ноу-хау»)
Номер охранного документа: ФЭ/93
Дата охранного документа: 01.11.2012
12.11.2018
№218.016.9c5f
Модуль батареи твердооксидных топливных элементов с прериформером
Полезная модель относится к батареям, содержащим твердооксидные топливные элементы, и может быть использована при создании транспортных и стационарных энергетических установок для снабжения электроэнергией потребителей.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 170262
Дата охранного документа: 19.04.2017
12.11.2018
№218.016.9c66
Материалы по рецептуре ингибитора коррозии для теплосети
Новый реагент является универсальными ингибитором коррозии и накипеобразования, обеспечивающим эффективную защиту внутренних поверхностей нагрева систем тепловодоснабжения с открытым водоразбором, водогрейных котлов, тепловых сетей и ГВС. Реагент эффективно работает в широком диапазоне рН и...
Тип: Секрет производства («ноу-хау»)
Номер охранного документа: ФЭ/91
Дата охранного документа: 06.12.2017
12.11.2018
№218.016.9c67
Иониты на водоподготовительных установках тепловых электростанций. основные требования
Настоящий стандарт организации устанавливает основные требования к качеству ионитов, применяемых на водоподготовительных установках (ВПУ) тепловых электростанций (ТЭС), предоставляет рекомендации по диагностике качества ионитов и их выбору, режиму эксплуатации, нормированию расходов реагентов и...
Тип: Секрет производства («ноу-хау»)
Номер охранного документа: ФЭ/92
Дата охранного документа: 07.12.2017
