Структура, стабильность и термомеханические свойства Ca-замещенного Pr$_{2}$NiO$_{4+\delta}$

Получены Са-замещенные никелаты празеодима Pr$_{2-x}$Ca$_{x}$NiO$_{4+\delta}$ ($x$ = 0–0.7, $\Delta x$ = 0.1) с использованием керамической технологии и проведено исследование их структурных и физико-химических свойств с целью выявления наиболее оптимальных материалов, которые могут быть использованы в качестве катодов для твердооксидных топливных элементов. С увеличением содержания кальция в системе наблюдаются следующие тенденции: снижение концентрации сверхстехиометрического кислорода $(\delta)$; уменьшение параметров и объема элементарной ячейки; стабилизация тетрагональной структуры; уменьшение значений термического коэффициента линейного расширения; улучшение термодинамической стабильности материалов и их химической совместимости с некоторыми кислород-ионными и протонными электролитами. Из выявленных функциональных зависимостей свойство-состав выпадает материал Pr$_{1.9}$Ca$_{0.1}$NiO$_{4+\delta}$, обладающий наибольшей величиной $\delta$. Это свидетельствует об определяющем влиянии кислородной нестехиометрии на функциональные характеристики слоистых никелатов.