Новости

Новый «дизайн» топливных элементов: уральские ученые в 20 раз улучшили эффективность материала для водородной энергетики

10 ноября 2022

Основа водородной энергетики — реакция присоединения кислорода к водороду (окисление). Реакция идет в топливном элементе, состоящем из электродов и расположенного между ними электролита — проводящего электрический ток материала. В ходе реакции появляются свободные электроны — «частички» электрического тока.

Фото iStock

Для осуществления реакции окисления в топливный элемент с разных сторон подается топливо (водород) и воздух (кислород). На аноде элемента атомы водорода разделяются на протоны и электроны. Положительно заряженные протоны устремляются через электролит к катоду, а отрицательно заряженные электроны перетекают в цепь для генерации электричества. Пройдя через электролит и контур цепи, электроны и протоны встречаются на катоде, где они соединяются с кислородом, выделяя тепло и воду в качестве побочных продуктов.

Эффективность топливного элемента зависит, в том числе от проводящих свойств электролита: чем выше проводимость, тем больше электричества будет получено в результате реакции. Перспективный вид материалов для водородных топливных элементов разработали специалисты Института высокотемпературной электрохимии УрО РАН и Института водородной энергетики Уральского федерального университета (Екатеринбург).

Разработчики взяли за основу слоистые перовскиты и слегка изменили их «дизайн». Ученые модифицировали исходный материал на основе бария, лантана, индия и кислорода, добавив атомы редкоземельного металла гадолиния, который увеличивает электропроводимость за счет своих магнитных свойств. Это улучшило проводимость материала в 20 раз. Сейчас на Урале работают над созданием топливных элементов на основе нового материала и полноценных устройств для водородной энергетики в дальнейшем.

0
Haha
Haha
0
0
Love
Love
0
0
0
Читать также
Минерал гетит вблизи

В Петербурге точно определили возраст арктического минерала, чтобы облегчить поиск нефти

2 мин. чтения
Китайский ученый изучает получение биотоплива из растений под действием

В Китае улучшили катализаторы для получения биотоплива из растений под действием света

1 мин. чтения
Макет флота ГРП на Петербургском газовом форуме

Зачем нефтяникам «сухопутный флот» и какие «суда» в него входят

3 мин. чтения
Специалисты Восточно-Мессояхского месторождения едут вдоль трубопровода

Ученые выяснили, как улучшить виброизоляцию трубопроводов

2 мин. чтения
Специалист красит промышленнгого робота

В Перми создали программу, которая автоматически управляет роботами-«напылителями»

2 мин. чтения
Поморы на фоне карты Арктики

Как купцы, ученые и инженеры открывали энергетический потенциал российской Арктики

4 мин. чтения
Биотопливный элемент для питания нейроимпланта

Российские ученые придумали «сладкий» источник питания для имплантов

2 мин. чтения
Бестопливный генератор

В Москве создали бестопливный генератор, вырабатывающий электричество за счет холодной воды

1 мин. чтения
Нефтяник на Восточно-Мессояхском месторождении

Эксперт по бурению рассказал, где пригодится первый отечественный органобентонит

2 мин. чтения
Девушка лаборант с пробиркой в руках

В Казани улучшили топливные элементы с помощью крахмала

1 мин. чтения