Объектами исследования настоящей работы являются катодные материалы на основе сложного оксида Сa3Co4O9+δ. Цель работы – апробация материалов на основе Сa3Co4O9+δ, которые могут быть использованы в качестве катодов для среднетемпературных твердооксидных топливных элементов с протон-проводящими электролитами BaCe0.5Zr0.3Y0.1Yb0.1O3- и BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-. Методом пиролиза цитрат-солевых композиций проведен синтез сложных оксидов Сa3Co4O9+δ, Ca3Co4-xCuxO9 (х = 0.05; 0.1; 0.15; 0.2), BaCe0.5Zr0.3Y0.1Yb0.1O3-δ и BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-. При помощи комплекса современных методов исследования выполнена фазовая, структурная и микроструктурная аттестация оксидов Сa3Co4O9+δ, Ca3Co4 xCuxO9 (х = 0.05; 0.1; 0.15; 0.2), BaCe0.5Zr0.3Y0.1Yb0.1O3-δ и BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-. Термогравиметрическим методом исследована термическая устойчивость Сa3Co4O9+δ на воздухе и в атмосфере аргона. Термическое расширение оксидов Сa3Co4O9+δ и BaCe0.5Zr0.3Y0.1Yb0.1O3-δ изучено методом дилатометрии, доказана их термическая совместимость. Изучена химическая совместимость оксида Сa3Co4O9+δ с электролитными материалами Ba2In1.8W0.2O5.15, 0.7Ba2In2O5·0.3Ba2InNbO6, Ba3Ca1.18Nb1.82O9 δ, BaCe0.5Zr0.3Y0.1Yb0.1O3 δ, а также материалами коллекторных слоев La0.6Sr0.4MnO3-δ и LaNi0.6Fe0.4О3 δ, установлена оптимальная температура припекания катодного материала Сa3Co4O9+δ к электролиту BaCe0.5Zr0.3Y0.1Yb0.1O3-δ. Исследованы температурные зависимости электропроводности Сa3Co4O9+δ и BaCe0.5Zr0.3Y0.1Yb0.1O3-δ на воздухе. Сформированы электроды на основе композитов с различным массовым содержанием Сa3Co4O9+δ и BaCe0.5Zr0.3Y0.1Yb0.1O3-δ на подложках из BaCe0.5Zr0.3Y0.1Yb0.1O3-δ, а также электроды на основе Ca3Co4-xCuxO9 (х = 0; 0.05; 0.1; 0.15) на подложках из BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ. Методом импедансной спектроскопии на симметричных ячейках измерены поляризационные характеристики полученных электродов, а также электродов с оксидным коллектором состава La0.6Sr0.4MnO3-δ+2 масс.% CuO. / The object of study in this work is a cathode material based on the Сa3Co4O9+δ. The aim of the work is to study the electrochemical behavior of electrodes based on the Сa3Co4O9+δ with the electrolyte materials BaCe0.5Zr0.3Y0.1Yb0.1O3- and BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-. The synthesis of the Сa3Co4O9+δ, Ca3Co4-xCuxO9 (х = 0.05; 0.1; 0.15; 0.2), BaCe0.5Zr0.3Y0.1Yb0.1O3-δ and BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3- complex oxides was carried out by pyrolysis of citrate-salt compositions. Using a complex of modern research methods, phase, structural and microstructural attestation of the Сa3Co4O9+δ, Ca3Co4-xCuxO9 (х = 0.05; 0.1; 0.15; 0.2), BaCe0.5Zr0.3Y0.1Yb0.1O3-δ and BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3- oxides were carried out. The thermal stability of the Сa3Co4O9+δ in air and in the argon atmosphere was studied by the thermo gravimetrical method. The thermal expansion of the Сa3Co4O9+δ and BaCe0.5Zr0.3Y0.1Yb0.1O3-δ oxides was studied by dilatometry, and their thermal compatibility was proved. The chemical compatibility of the Сa3Co4O9+δ oxide with the electrolyte materials Ba2In1.8W0.2O5.15, 0.7Ba2In2O5·0.3Ba2InNbO6, Ba3Ca1.18Nb1.82O9 δ, BaCe0.5Zr0.3Y0.1Yb0.1O3-δ, Lа0.6Sr0.4MnO3-δ and LaNi0.6Fe0.4О3-δ collector materials was studied, the optimal temperature of the cathode material Сa3Co4O9+δ annealing to the BaCe0.5Zr0.3Y0.1Yb0.1O3-δ electrolyte was established. The temperature dependences of the electrical conductivity of the Сa3Co4O9+δ and BaCe0.5Zr0.3Y0.1Yb0.1O3-δ in air were investigated. Electrodes based on composites with different mass contents of Сa3Co4O9+δ and BaCe0.5Zr0.3Y0.1Yb0.1O3-δ on substrates of BaCe0.5Zr0.3Y0.1Yb0.1O3-δ, as well as electrodes based on Ca3Co4-xCuxO9 (х = 0; 0.05; 0.1; 0.15) on substrates of BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3  were formed. The polarization characteristics of the obtained electrodes, including those with an La0.6Sr0.4MnO3-δ+2 wt.% CuO oxide collector, were studied by the method of impedance spectroscopy on the symmetric cells.

Объектом исследования является фторидная коррозия алюминиевых матриц, вызывающая повышенную адгезию цинкового осадка к алюминиевому катоду. Цель работы – исследовать поведение ионов фтора при разрушении оксидной пленки алюминиевых матриц. В работе проводились термодинамическое моделирование фторсодержащих водных систем. Проведены эксперименты по изучению влияния ионов фтора на цементацию меди и цинка на алюминии. Проведены потенциометрические и гальванометрические исследования, протекающие на границе алюминий – электролит. Изучено влияние фторид-ионов на кинетику процесса разрушения оксидной пленки алюминия. Экспериментально определено влияние предварительной обработки катодов на скорость фторидной коррозии. / The object of the research is the fluoride corrosion of aluminum matrices, which causes an increased adhesion of the zinc precipitate to the aluminum cathode. The aim of this work is to investigate the behavior of fluoride ions during the destruction of an oxide film of aluminum matrices. Thermodynamic modeling of fluorine-containing water systems was carried out in the work. Studies of effect of fluoride ions on the carburization of copper and zinc on aluminum have been carried out. Potentiometric and galvanometric studies are carried out at the aluminum-electrolyte interface. The effect of fluoride ions on the kinetics of the process of destruction of an aluminum oxide film has been studied. The effect of pretreatment of cathodes on the rate of fluoride corrosion is studied experimentally.