Мақалада жоғары температуралы сутегі электролизіне арналған реверсивті қатты
оксидті электролизерлік отын элементтері (ҚОЭОЭ) дамытуда термотұрақты әрі
химиялық тұрғыдан үйлесімді катодтық материалдарды іздеу – маңызды ғылыми
міндеттердің бірі болып табылады. Осындай материалдардың ішінде ерекше
қызығушылық тудыратындар – жалпы формуласы Pr1-хSrхFe1-γCoγO3-δ (0 ≤ x ≤ 0,4; y =
0,2; 0,5) болатын сирекжерлі
кобальтиттер. Бұл қосылыстар GdFeO3 түріндегі ортормбтық симметриядағы бұрмаланған
перовскит құрылымымен, иондық-электрондық өткізгіштігімен және электролиттік
материалдармен жақсы термомеханикалық үйлесімділігімен ерекшеленеді. Бұл жұмыста
Pr–Sr–Fe–Co жүйесінің перовскиттері өздігінен таралатын жоғары температуралы синтез
(ЖТС) әдісімен алынып, олардың жоғары кристалдық сапасы мен фазалық тазалығы
дәлелденді. Рентгендік дифракциялық талдау синтезделген үлгілердің бірфазалы
перовскит құрылымына ие екенін көрсетті, ал Sr мен Co концентрациясы тор
параметрлеріне жүйелі
түрде әсер ететіні анықталды. Толеранттылық коэффициенті есептеліп, құрылымдық
тұрақтылығы дәлелденді. Термиялық кеңею коэффициенті (ТКК) α 300–1200 °C
аралығында өлшеніп, бұл материалдардың шамамен 800 °C-қа дейін электролиттермен
үйлесімді екенін көрсетті. Алайда Sr мен Co-ға бай үлгілер жоғары температурада
химиялық кеңеюге бейім екені анықталды. YSZ және GDC электролиттерімен
үйлесімділік
сынақтары Sr бар үлгілердің YSZ-пен реакцияға түсетінін, ал барлық құрамдар GDC-пен
тіпті 1200 °C-та да тұрақты болатынын көрсетті. Жалпы алғанда, Pr1-хSrхFe1-γCoγO3-δ
қосылыстары RTFC жүйесіне арналған катодтық материал ретінде, әсіресе GDC
электролитімен бірге, болашағы зор. Бұл нәтижелер сутегі энергетикасы саласында тиімді
әрі тұрақты жүйелерді әзірлеуге үлес қосады.
