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

Ток для недр: на российском месторождении запустили первый в стране электрический флот гидроразрыва пласта

2 мин. чтения

Кто управляет установками размером с дом

1 мин. чтения

Эксперт по экологической ответственности бизнеса Алексей Книжников рассказал, как виды-индикаторы помогают сохранять природу Восточной Сибири

2 мин. чтения
Министр энергетики Российской Федерации Сергей Цивилев

«У нас есть все технологии, чтобы создать в России новую индустрию энергоэффективности»

1 мин. чтения
Водитель заряжает электромобиль на станции сети «Розетка»

«Дата-центры и электротранспорт ускоряют развитие энергетики»

1 мин. чтения

«Технологическая независимость открывает путь к технологическому лидерству»

1 мин. чтения

Космические «призраки» помогли ученым заглянуть внутрь промышленного оборудования без остановки производства

2 мин. чтения
Фото: Анатолий Стребелев / Росконгресс

От диагностики двигателей до цифровых двойников: на РЭН показали технологии будущего для энергетики

2 мин. чтения

Подземная «многоэтажка» для серверов: в Кузбассе предложили размещать дата-центры в угольных карьерах

1 мин. чтения

Виртуальная смена: в России разработали проект компьютерного тренажера для операторов НПЗ

1 мин. чтения