А.А. Соловьев, С.В. Работкин, В.А. Семенов
Краткая характеристика основных технических параметров
Установка предназначена для нанесения двухслойного тонкопленочного электролита на основе оксидов (ZrO2)0,92:(Y2O3)0,08 и Ce0.8Sm0.2O2-δ на аноды твердооксидных топливных элементов планарной конструкции.
Рис. 1. Внешний вид установки.
Параметры установки
- Размер установки: 2300×2000×1600 мм3;
- Потребляемая мощность: 30 кВт;
- Метод нанесения: дуальное реактивное магнетронное распыление;
- Размер обрабатываемых образцов: 100×100 мм2;
- Толщина электролита: 6 мкм;
- Количество одновременно обрабатываемых образцов: 24 шт.;
- Скорость нанесения: 5-30 нм/мин;
- Полная автоматизация процесса нанесения;
- Стабилизация процесса реактивного распыления по электрическим параметрам разряда.
Область возможного применения
Производство среднетемпературных твердооксидных топливных элементов планарной анод-поддерживающей конструкции для электрохимических энергоустановок, работающих на углеводородном топливе (метан и т.п.). Нанесение тонкопленочных металлических и диэлектрических покрытий различного назначения. Степень готовности разработки к практическому применению. Готова к внедрению в соответствующий реальный сектор экономики.
Возможный технический и (или) экономический эффект от внедрения
Установка позволяет получать электролит толщиной менее 10 мкм, что снижает омические потери в топливном элементе, и, как следствие, рабочую температуру. В результате увеличения плотности генерируемой мощности количество единичных топливных элементов в батарее может быть уменьшено, что снизит ее стоимость.
Сравнительная характеристика с известными разработками
В России отсутствуют вакуумные напылительные установки для нанесения электролита твердооксидных топливных элементов. О зарубежных установках такого назначения авторам не известно.
Разработка сотрудников ЛПЭ
