Новости

Похожий состав компонентов помог топливному элементу работать дольше

8 сентября 2025

Ученые Уральского федерального университета и Института высокотемпературной электрохимии Уральского отделения РАН разработали новую конструкцию твердооксидного топливного элемента. Она упростит производство энергии и повысит надежность водородных энергоустановок.

Фото iStock

Специалисты впервые предложили изготовить анод, катод и электролит элемента из материалов с похожим составом. Обычно в элементах используют много функциональных слоев с разным химическим составом. В основе составляющих нового элемента — доступные металлы лантан и галлий. Одинаковый состав функциональных слоев повысил их сродство. Благодаря этому сильно уменьшилось их химическое взаимодействие. Это позволяет устройству функционировать дольше, чем аналоги, и оказывается проще в изготовлении: сокращается количество технологических операций и этапов высокотемпературной обработки.

Топливом для элемента служат водородосодержащие газы, создающие экстремальную восстановительную атмосферу (в которой мало кислорода). Испытания показали, что в таких условиях улучшенный элемент работает более 950 часов при температуре 800 градусов, демонстрируя минимальное ухудшение характеристик. Это говорит о высокой стабильности и долговечности элемента.

Предложенная нами концепция химического дизайна подразумевает не очень высокие пиковые мощности, но мы выигрываем во множестве других показателей: простота изготовления, низкий уровень брака, быстрый нагрев ячейки, стабильность работы элемента и другие. 

Денис Осинкин, старший научный сотрудник кафедры экономики природопользования Уральского федерального университета, заведующий лабораторией кинетики Института высокотемпературной электрохимии Уральского отделения РАН

Денис Осинкин

Старший научный сотрудник кафедры экономики природопользования Уральского федерального университета, заведующий лабораторией кинетики Института высокотемпературной электрохимии Уральского отделения РАН

По словам Дениса Осинкина, улучшенный элемент, как и аналоги, может работать на газах, содержащих водород или моноксид углерода, — это, например, аммиак, биогаз, синтез-газ. Сегодня такие топливные элементы рассматривают как стационарные энергосистемы для отдаленных объектов, не связанных с центральной энергосетью и при этом близко расположенных к местам газодобычи или газотранспортировки.

2
Haha
Haha
0
0
Love
Love
0
0
0
Читать также

Лазеры под водой, роботы на обходе: «РусГидро» расширяет цифровой контроль ГЭС

1 мин. чтения
Изображение сгенериовано нейросетью

В Москве запустили гигафабрику, на которой роботы будут собирать батареи для электромобилей

1 мин. чтения
О+космос

Вулканы, «космическая» еда и квест: что покажут на фестивале НАУКА 0+

2 мин. чтения

Авиаэксперт Вадим Лукашевич рассказал, какой эффект даст развитие производства экологичного авиатоплива в России

1 мин. чтения

От тестовых заправок до регулярных рейсов: российская авиация готовится к переходу на экологичное топливо

2 мин. чтения

Эксперт Фонда национальной энергетической безопасности Игорь Юшков рассказал, зачем России собственная система сертификации авиационного биотоплива

2 мин. чтения

От поля до самолета: в России создадут систему сертификации экологичного авиационного топлива

2 мин. чтения

Закись азота или кислород — что превращает сливки в пену? Узнайте из «вкусного» квиза

1 мин. чтения
Москва будущего в представлении ученых середины XX века. Изображение сгенерировано нейросетью

Ретрофутуризм: как в СССР представляли энергетику XXI века

3 мин. чтения

Легкий, прочный, огнестойкий: как одеваются профессиональные гонщики

3 мин. чтения