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

Руководитель проекта «Чистая Арктика» Руслан Губайдуллин рассказал, для чего нужен регулярный экологический мониторинг северных территорий

1 мин. чтения

В России выберут перспективные технологические решения для промышленности

1 мин. чтения

Ледоход или половодье — что помогает ГЭС вырабатывать больше энергии? Проверьте себя в квизе о гидроэнергетике

1 мин. чтения

Кто стал лучшим журналистом в энергетике: итоги конкурса «Энергия пера — 2026»

4 мин. чтения

Киловатты про запас: на Дальнем Востоке построят накопители мощностью 250 МВт

1 мин. чтения

Природа как индикатор: биологи исследовали экосистемы малоизученных районов Восточной Сибири

2 мин. чтения
Фото: Росконгресс / Игорь Руссак

От энергосистемы будущего до цифровых двойников: в Москве прошел Молодежный день РЭН

2 мин. чтения

Спутники, фотоловушки и лабораторные пробы: ученые исследовали экосистему Баренцева моря

2 мин. чтения

Прямая трансляция премии «Энергия пера»: награждение лучших журналистов энергетической отрасли

1 мин. чтения

Кто превращает древние породы в цифровые модели

1 мин. чтения