Основной проблемой при разработке ТОТЭ является грамотный подбор материалов электродов и электролита. В последние годы наибольшее распространение среди материалов катодов имеют кобальтиты РЗЭ со структурой перовскита. Однако использование подобных соединений ограничено из-за их быстрой деградацией, связанной как с несовершенством самих используемых материалов, так и с их несовместимостью. В этой связи, разработка новых и модернизация существующих оксидных материалов, а также выявление составов с высокими электрофизическими характеристиками, определение химической реакционной способности материалов друг относительно друга являются актуальными задачами. В рамках имеющегося научного сотрудничества между г.Каном (лаборатория CRISMAT) и г.Екатеринбургом (Институт естественных наук, УрФУ) был открыт класс новых пятислойно-упорядоченных перовскитоподобных оксидов общего состава Ln2-xBa3+xFe5O15-d. Настоящий проект направлен на изучение влияния природы и концентрации катионов в А- и В- подрешетках оксидов Ln2-xBa3+xFe5O15-d (Ln = Pr, Nd, Sm, Eu, Gd) на возможность формирования многослойных структур, их термодинамическую стабильность и функциональные характеристики. В результате работы будут определены оптимальные условия синтеза, установлены области существования, кристаллическая структура и структурные параметры оксидов Ln2-xBa3+xFe5-yCoyO15-d. Кислородная нестехиометрия, общая электропроводность и коэфициент термо-ЭДС оксидных материалов будет исследована как функция температуры (T) и парциального давления кислорода (pO2). Модельный анализ дефектной структуры оксидных фаз будет выполнен и наиболее адекватные модели установлены на основе данных о кислородной нестехиометрии. Совместный анализ электротранспортных свойств и данных по дефектной структуре позволит определить важнейшие транспортные характеристики ионных и электронных носителей заряда, такие как подвижность, коэффициенты диффузии, числа и энергию активации переноса. Будут рассчитаны коэффициенты термического расширения образцов Ln2-xBa3+xFe5-yCoyO15-d и получены изобарические зависимости относительного удлинения образцов от температуры.
