Jaunu uzlaboto perovskītu skaitļošanas izpēte pielietojumiem enerģētikā (2020. – 2021.)

Projekta numurs: lzp-2020/2-0009

Tips:  Latvijas Zinātnes padomes Fundamentālo un lietišķo pētījumu programma 2020. gada

Projekta ilgums: 2020 - 2021

Projekta vadītājs: LU CFI, Dr.rer.nat Jurijs Mastrikovs

Sadarbības partneri:

Projekta atbildīgais no LU CFI: Dr.phys. Mārtiņš Rutkis

Kopējais finansējums: 100 389 EUR

LU CFI finansējums: 0 EUR

Projekta kopsavilkums:


Protonu vadošajiem materiāliem ir arvien lielāka nozīme elektroķīmiskajās enerģijas ražošanas un uzkrāšanas ierīcēs - protonu keramikas kurināma šūnas (PCFC), elektrolīzes šūnas (PCEC) utt. LnScO3 (Ln-lantanīds) ir jauna uzlaboto protonu vadošo materiālu grupa. Augstāka stabilitāte reducējošā un oglekli saturošā atmosfērā, atšķirībā no parasti izmantojamiem materiāliem, kuru pamatā ir BaZrO3 un BaCeO3, padara tos par ļoti daudzsološu kandidātu iepriekš minētajiem pielietojumiem. Pēc Sr piemaisījuma ievadīšanas La1-xSrxScO3-x/2 notiek ārkārtas strukturāla pārveidošana: tā vietā, lai rasties skābekļa vakancēm, tāpat kā lielākā perovskītu daļā, La1-xSrxScO3-x/2 veidojas tīklveida strukturēti defekti. Plaši eksperimentālie pētījumi liecina par skābekļa oktaedru ar kopīgām šķautnēm klātbūtni. Līdzīgs defektu veidošanās mehānisms tika apspriests arī lantāna niobatam ar šeelīta struktūru. Šī projekta mērķis ir La1-xSrxScO3-x/2 ar skābekļa deficītu atomārā modelēšana. Šis pētījums ietver gan šķautņveida skābekļa oktaedru domēnu strukturālās, gan enerģētiskās īpašības. Šīs jomas nodrošinās lielisku iespēju aprakstīt pilnīgi jaunus ūdens, ūdeņraža un skābekļa adsorbcijas, disociācijas, iekļaušanas un migrācijas mehānismus. Mūsu prognozes, kas balstītas uz vismodernāko datormodelēšanu, tiks eksperimentāli pārbaudītas Maksa Planka cietvielu pētījumu institūtā, Štutgartē, Vācijā.

 

Saites:

https://teor.cfi.lu.lv/index.php?slab=lzp_grant_1