Top.Mail.Ru
Новости

Для топливных элементов создали эффективную мембрану, которая не испытывает «жажды»

18 августа 2025

Команда ученых Института общей и неорганической химии имени Курнакова РАН, Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики» и Института физической химии и электроники имени Фрумкина разработали новый тип мембран для водородных топливных элементов. Они могут одинаково эффективно работать при высокой и низкой влажности.

Изображение сгенерировано нейросетью

Мембрана, разделяющая водород и кислород и пропускающая только протоны, — важный компонент топливного элемента. Благодаря ей становится возможным превращать химическую энергию в электрическую. Сегодня чаще применяют мембраны на основе перфторсульфополимеров — фтор- и серосодержащих органических соединений. Они эффективно работают при достаточном увлажнении, но когда влажность уменьшается до 60%, начинают хуже пропускать протоны. К тому же при изменении влажности такие мембраны расширяются и сжимаются, что ведет к их постепенному разрушению.

Исследователи решили проблему нехватки увлажнения мембран, предложив гибридный материал на основе полимера Aquivion. В него добавили неорганические компоненты —кремнезем в виде наночастиц и цезиевую соль фосфорновольфрамовой кислоты (соединения, содержащего фосфор и вольфрам). В результате удалось стабилизировать структуру мембран, ограничив изменение размеров материала при колебании влажности, а также улучшить эффективность его работы в «сухих» условиях.

Тесты показали, что при влажности около 30% электрическая мощность топливных элементов с новыми мембранами в 3,9–5,3 раза больше по сравнению с традиционными аналогами. Исследования также показали, что новый материал не деформировался при колебаниях влажности.

Ученые надеются, что их разработка ускорит массовое внедрение технологий водородной энергетики.

0
Haha
Haha
0
0
Love
Love
0
0
0
Читать также

Великолепная семерка: истории тех, кто меняет науку и энергетику

3 мин. чтения
Из проруби выныривает морской единорог, робот-помощник показывает его инженеру

Тайны древних цивилизаций и загадки природы: проверьте свои знания в квизах об энергетике

3 мин. чтения
Привычные виды городских ТЭЦ с трубами могут остаться в прошлом

Первую в мире экологически чистую ТЭЦ разработали российские ученые

2 мин. чтения
Украшенная гирляндами елка в каминном зале

Елочка, зажгись! История гирлянды от первой свечки до наших дней

5 мин. чтения

Ученые и журналисты расскажут о настоящем и будущем энергетики в новом подкасте

1 мин. чтения

Ученые из Петербурга создали технологию для повышения устойчивости газотурбинных двигателей к экстремальным температурам

2 мин. чтения

Энергия вибраций: российские ученые научились заряжать гаджеты от городского шума

2 мин. чтения

Люди и технологии: кто и как делает хорошее топливо

5 мин. чтения
ТЭЦ

В Петербурге придумали, как превратить золу с ТЭЦ в строительные материалы

2 мин. чтения
Производство ядерного топлива твэл АО «ТВЭЛ»

Россия первой в мире научилась производить ядерное топливо для реакторов будущего

2 мин. чтения