Проект реализуется в рамках программы "ПРИОРИТЕТ 2030".
Неоспоримым преимуществом электрохимических устройств на основе твердооксидных электролитов является их высокий КПД, обусловленный прямым преобразованием химической энергии в электрическую. Еще одним преимуществом является значительно меньший объем выбросов загрязняющих веществ
по сравнению с работой традиционных источников энергии. Однако подобные устройства эксплуатируются при высоких температурах, как правило, в циклическом режиме, при котором нагрев сменяется охлаждением и новым нагревом. Поскольку твердооксидные топливные элементы и другие твердооксидные электрохимические устройства (электролизеры, датчики, кислородные насосы и т.д.) представляют собой сложные системы, состоящие из множества узлов, выполненных, как правило, с применением различных материалов, возникает проблема согласованного поведения этих материалов при нагреве и охлаждении, а также проблема разделения катодного и анодного пространства с помощью высокотемпературных герметиков. Одним из ее решений является применение стекол в качестве герметиков. В настоящее время имеются отдельные удачные случаи такого применения, однако систематические исследования в этом направлении не проводились, что делает задачи данного проекта крайне актуальными.
В проекте основное внимание будет уделено изучению макроструктуры слоя стеклогерметика и влиянию элементов макроструктуры (газовых и твердых включений) на свойства слоя и, прежде всего, на внутренние напряжения в стеклогерметике. Кроме того, для оценки деградационных процессов будет подробно изучена граница стеклогерметика с металлическими и керамическими элементами электрохимического устройства. Для отработки технологии нанесения стеклогерметика будут применяться самые современные методы, включая аддитивные и лазерные технологии, нанесение покрытий в электростатическом поле и т.д.
Разработанные составы и технология нанесения стеклогерметиков позволят осуществить серийное производство твердооксидных электрохимических устройств (топливных элементов, электролизеров, кислородных датчиков и насосов и т.д.) с гарантированным сроком службы.
Проект соответствует целям СП-4 "Академическое превосходство" КБК 0708. Он ориентирован на развитие в университете исследований мирового уровня, которые ведутся в интересах реальных секторов экономики, направлен на развитие кадрового потенциала науки, поддержке молодых исследователей, увеличению объемов НИОКР, развитию интеграции УрФУ с Институтом высокотемпературной электрохимии УрО РАН, развитию научного международного партнерства.