Ученые Уральского федерального университета улучшили электролитические свойства проводника на основе бария, лантана и индия с кислородом. Для этого они облегчили процесс обмена ионами кислорода, сообщили в пресс-службе вуза.

"Ученые Уральского федерального университета с помощью примесей облегчили кислородно-ионный и протонный транспорт в BaLaInO4. Это соединение перспективно в качестве электролита для твердооксидных топливных элементов", - говорится в сообщении.

Топливные элементы - это устройства, которые перерабатывают энергию топлива в электрическую в ходе химической реакции. Они могут быть использованы в двигателях автомобилей, в космической промышленности, поясняют в вузе.

Сложность заключалась в том, что твердооксидные топливные элементы работают при температуре 700-1000 градусов, что затрудняет их использование. Поэтому предлагается использовать среднетемпературные проводники, которые работают при 300-500 градусах. Таким проводником было выбрано соединение на основе бария, лантана и индия с кислородом. Ученые исследовали добавление в его структуру атомов стронция, бария, титана и ниобия.

Для изучения структуры исследователи пропускали через образец вещества луч с определенной длиной волны, который при контакте с образцом рассеивается. Затем полученные лучи с помощью линзы собираются в один пучок, усиливаются и направляются на детектор, с помощью которого фиксируется их частота.

Ученые подтвердили, что добавление атомов других веществ приводит к появлению дефектов в кристаллической решетке. Авторы исследования также выяснили, что введение примесей приводит к расширению элементарной ячейки, при этом структура искажается меньше, в результате облегчается транспорт ионов кислорода и протонов, и ионная проводимость повышается. Вместе с тем улучшаются свойства вещества как электролитического материала.