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
Линии электропередач. Фото: Shutterstock

Энергия для технологий: российские центры обработки данных удвоили мощность за шесть лет

1 мин. чтения
Абагайтуйская солнечная электростанция . Фото: «Юнигрин Энерджи»

За Солнцем по пятам: в Забайкалье заработала крупнейшая в России солнечная электростанция

1 мин. чтения
Калининская АЭС. Фото: Росэнергоатом

Сварка под ультразвуком: в России запустили робота для проверки оборудования АЭС

1 мин. чтения
Кирилл Зиновьев — пилот Российской серии кольцевых гонок, автор «Энергии+»

Трасса вместо класса: чему можно научиться у профессионального гонщика

5 мин. чтения
Ученый-физик исследует в лаборатории свойства кристаллов. Изображение сгенерировано нейросетью

Цвет излучения синий: как случайная вспышка кристалла изменила нашу жизнь

3 мин. чтения
Новолакская ВЭС в Дагестане. Фото: «Росатом Возобновляемая энергия»

Самый крупный ветропарк России: фотогалерея

3 мин. чтения
Красноярская ГЭС. Фото: Shutterstock

В России анонсировали строительство новых ГЭС общей мощностью 2,5 ГВт

1 мин. чтения
Солнечная электростанция «Ашалим» в Израиле. Фото: Shutterstock

Бледное солнце пустыни: почему не удалось приручить энергию песчаных пустошей

3 мин. чтения
Изображение сгенерировано нейросетью на основе реального водородного поезда NaMo Green Rail в Индии

Водяной пар и 2600 пассажиров: Индия запустила первый водородный поезд

1 мин. чтения
Кольская АЭС. Фото: «Страна Росатом»

На российских АЭС запустили отечественного цифрового помощника для контроля за оборудованием

1 мин. чтения