Разработка лабораторной масштабируемой технологии изготовления ТОТЭ . Бредихин

Разработка лабораторной масштабируемой технологии изготовления ТОТЭ планарной конструкции и концепции создания на их базе энергетических установок различного назначения и структуры, включая гибридные, с изготовлением и испытаниями маломасштабного экспериментального образца энергоустановки мощностью 500 - 2000 Вт

http://fcpir.ru/upload/iblock/525/stagesummary_corebofs000080000kks7gij2k447pns.pdf

Стадии проекта

Предложение принято

Конкурс завершен

Выполнение этапа проекта

Проект

14.610.21.0007

Организация

ИФТТ РАН

Руководитель работ

Бредихин Сергей Иванович

Продолжительность работ

2014 - 2016, 24 мес.

Бюджетные средства

101,7 млн

Внебюджетные средства

54,9 млн    с

Конкурсный отбор проектов

 прикладных научных 

исследований коммерческой 

направленности для создания 

продукции и технологий в рамках мероприятия 1.4 Программы.

Проекты должны быть направлены на создание новых типов (видов) продукции и/или новых технологий.

Этапы проекта

1

01.12.2014 - 31.12.2014
===============================================
Разработана Программа и методики исследовательских испытаний для изготовления
функциональной и токосъемной катодных паст, определяющие допустимые значения параметров ведения технологических операций технологических процессов изготовления функциональной и токосъемной катодных паст. Разработана Программа и методики исследовательских испытаний для изготовления функциональной и токосъемной анодных паст, определяющие допустимые значения параметров ведения технологических операций технологических процессов изготовления функциональной и токосъемной анодных паст. Разработаны технические требования к исходным порошкам и концентратам, содержащим скандий, для изготовления из них порошков состава 10Sc1YSZ.

Развернуть

2

01.01.2015 - 30.06.2015

Подготовка исходных данных для компьютерного моделирования газораспределения батареи
из ТОТЭ размером 50х50 мм2 и изготовления функциональной и токосъемной катодных и
анодных паст.
 Проведение патентных исследований по ГОСТ Р 15.011-96.
  Компьютерное моделирование системы
газораспределения в батареях из ТОТЭ размером 50х50 мм2 (п. 7.1.1 ТЗ)
  Компьютерное моделирование системы газораспределения в батареях из ТОТЭ размером 100х100 мм2 (п. 7.1.1 ТЗ)
  Проведение исследовательских испытаний по п.1.3
  Проведение исследовательских испытаний по п. 1.4.
  Компьютерное моделирование температурных полей в батарее из ТОТЭ 50х50 мм2.
  Компьютерное моделирование распределения токов в батарее из ТОТЭ 50х50 мм2 при разных коэффициентах утилизации топлива.
  Изготовление не менее 50 грамм функциональной катодной пасты для изготовления ТОТЭ в соответствии с разработанной технологической инструкцией.
Разработка программы и методики испытаний.
Проведение испытаний.
  Изготовление не менее 50 грамм токосъемной катодной пасты для изготовления ТОТЭ в соответствии с разработанной технологической инструкцией.
Разработка программы и методики испытаний.
Проведение испытаний.
  Изготовление не менее 50 грамм токосъемной анодной пасты для изготовления ТОТЭ в соответствии с разработанной технологической инструкцией.
Разработка программы и методики испытаний.
Проведение испытаний.
Разработка ЭКД на макет батареи из 10 ТОТЭ размером 50х50 мм2
  Вариантная проработка конструкции экспериментального образца батареи топливных элементов (БТЭ) из ТОТЭ 100х100 мм2.
  Разработка технологических инструкций «Приготовления функциональной анодной пасты» и «Приготовления токосъемной анодной пасты» (пп. 3.1.3 и 3.1.4 ТЗ)
  Изготовление не менее 50 грамм функциональной анодной пасты для изготовления ТОТЭ в соответствии с разработанной технологической инструкцией.
Разработка программы и методики испытаний.
Проведение испытаний.
  Определение высокотемпературной электропроводности новых катодных материалов на основе перовскитоподобных оксидов, содержащих катионы 3d металлов.
  Определение КТР, высокотемпературной кристаллической структуры, Исследование диффузии ионов кислорода методом времяпролетной вторично-ионной масс- спектрометрии (TOF-SIMS) полученных образцов новых катодных материалов при помощи метода дилатометрии.
  Разработка программы и методики исследовательских испытаний технологических операций по обогащению скандий-содержащего концентрата
  Проведение исследовательских испытаний по п. 2.18.

Развернуть

3

01.07.2015 - 31.12.2015

Изготовлены элементы корпуса макета батареи из 10 ТОТЭ размером 50х50 мм. Разработана ПМ и проведены исследовательские испытания макета батареи из 10 ТОТЭ размером 50х50 мм Проведено компьютерное моделирование распределения токов и температурных полей в батарее из ТОТЭ 100х100 мм при разных коэффициентах утилизации топлива. Разработаны ПМ исследовательских испытаний и изготовлено 50 грамм катодного клея. Разработана ЭКД оснастку для изготовление элементов корпуса батареи. Изготовлены элементы корпуса батареи из ТОТЭ размером 100х100 мм . Изготовлен макет батареи из 10 ТОТЭ размером 50х50 мм. Разработана ЭКД на экспериментальный образец батареи из ТОТЭ размером 100х100 мм. Разработана ТИ: «Нанесения проводящих защитных покрытий»; приготовления проводящего катодного и анодного клея и изготовлено 50 грамм анодного клея; по изготовлению порошка анионного проводника и изготовлено 5 кг порошка; по изготовлению новых катодных материалов и изготовлены газоплотные образцы катодных материалов.

Развернуть

4

01.01.2016 - 30.06.2016

Дооборудован испытательный стенд для исследования электрохимических характеристик ТОТЭ размером 100х100 мм. Разработана Программа и методики исследовательских испытаний и проведены испытания технологии нанесения проводящих защитных покрытий на элементы корпуса батарей. Разработана программа и проведены исследовательские испытания временной стабильности контактного сопротивления элементов корпуса батарей из ТОТЭ размером 100х100 мм с защитным покрытием, находящихся в контакте с катодом ТОТЭ в рабочих условия окислительной камеры ТОТЭ. Изготовлена экспериментальная партия из 10 пластин анионного проводника размером 50х50 мм и партия из 10 пластин размером 100х100 мм. Разработана технологическая инструкция по сборке батареи из 25 ТОТЭ размером 100х100 мм. Изготовлены шесть экспериментальных батарей из ТОТЭ размером 100х100 мм. Разработаны программы и методики исследовательских испытаний временной зависимости вольтамперных характеристик ТОТЭ с катодом на основе новых катодных материалов.

Развернуть

5

01.07.2016 - 31.12.2016

Дооборудован испытательный стенд для исследования электрохимических характеристик
твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ) размером 100х100 мм.
Разработана Программа и методики исследовательских испытаний и проведены испытания
технологии нанесения проводящих защитных покрытий на элементы корпуса батарей.
Разработана программа и проведены исследовательские испытания временной стабильности
контактного сопротивления элементов корпуса батарей из ТОТЭ размером 100х100 мм
с защитным покрытием, находящихся в контакте с катодом ТОТЭ в рабочих условия окислительной камеры ТОТЭ. Изготовлена экспериментальная партия из 10 пластин анионного проводника размером 50х50 мм и партия из 10 пластин размером 100х100 мм. Разработана технологическая инструкция по сборке батареи из 25 ТОТЭ размером 100х100 мм.
Изготовлены шесть экспериментальных батарей из ТОТЭ размером 100х100 мм.
Разработаны программы и методики исследовательских испытаний временной зависимости вольтамперных характеристик ТОТЭ с катодом на основе новых катодных материалов. Разработана технологическая инструкция на операции по изготовлению ТОТЭ размером 100х100 мм. Разработана Программа и методики исследовательских испытаний вольт амперных и
мощностных характеристики ТОТЭ размером 100х100 мм.
Изготовлены 190 ТОТЭ размером 100х100 мм в соответствии с разработанной технической документацией. Изготовлен маломасштабный экспериментальный образец энергоустановки мощностью 500-2000 Вт. Проведены исследования второго экспериментального образца батареи из ТОТЭ 100х100 мм. Изготовлена партия из 10 пластин анионного проводника размером 100х100 мм. Изготовлено 10 ТОТЭ размером 100х100 мм. Проведена корректировка технологической документации и ЭКД по результатам исследовательских испытаний экспериментальных образцов батареи из ТОТЭ и энергоустановки мощностью 500 – 2000Вт. Разработан концептуальный проект создания на базе ТОТЭ планарной конструкции энергетических установок различного назначения, структуры и мощности. Разработан проект ТЗ на опытно-конструкторские и опытно-технологические работы по созданию типоряда энергетических установок мощностью 0,5 – 5 кВт, включающих батареи из ТОТЭ планарной конструкции размером 100х100 мм мощностью 500 Вт.

Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы"

Программное мероприятие

1.4 Проведение прикладных научных исследований, направленных на решение комплексных научно-технологических задач