Новости

Специалисты Сколтеха напечатали на 3D-принтере керамическое «сердце» топливного элемента

20 ноября 2023

Исследователи Сколтеха улучшили работу твердооксидного топливного элемента. Для него на 3D-принтере напечатали новое «сердце» — керамический электролит. Такие топливные элементы используют в стационарных энергоустановках — например, для выработки электричества и отопления жилых помещений, но ведутся разработки малогабаритных элементов для легкового и грузового транспорта.

Фото iStock

В качестве сырья для электролита взяли металлический порошок из циркония с небольшим количеством иттрия. По словам ученых, иттрий обладает отличной ионной проводимостью, особенно при высоких температурах, до которых топливный элемент разогревается в процессе работы. Порошок вымочили в этиловом спирте, высушили и, смешав его со специальной ультрафиолетовой смолой для 3D-печати, приготовили на его основе суспензию.

Полученную смесь загрузили в принтер, настроенный под печать электролита нужной формы. В итоге получилось несколько образцов размерами 6,2 на 2,8 миллиметра. Их промыли в ультразвуковой ванне и обработали в печи, чтобы очистить от смолы и закрыть оставшиеся в керамике поры. Эксперименты показали, что полученный электролит хорошо пропускает ионы уже при 500 градусах и отличается более низким сопротивлением по сравнению с аналогами.

По словам авторов, полученную структуру керамики нельзя повторить традиционными методами производства, настолько она сложная и тонкая. При этом для ее изготовления используется простое доступное оборудование. В совокупности это позволит сделать топливные элементы более эффективными и дешевыми.

В планах разработчиков изготовить образцы электролита большего размера и провести с ними испытания.

2
Haha
Haha
2
1
Love
Love
2
0
0
Читать также
Дизельное топливо

В Тюмени придумали, как очистить дизельное топливо с помощью алюминиевой пудры

1 мин. чтения
Космическая солнечная электростанция

Ученый РАН рассказал, когда может появиться первая космическая электростанция

2 мин. чтения
Пористый гель в лаборатории

В Китае создали гелевый генератор, который вырабатывает энергию за счет сжатия

1 мин. чтения
Запуск ракеты-носителя

В Петербурге напечатали долговечную камеру сгорания для ракетных двигателей

1 мин. чтения
Наночастицы графена

В Москве катализатор «покрасили» и обработали электричеством, чтобы сделать его эффективнее

1 мин. чтения
Бульдозер работает на угольном месторождении

В Ташкенте изготовили быстротвердеющий «воздушный» цемент из отходов угледобычи

1 мин. чтения
Цементная смесь

Пермские ученые улучшили светящийся бетон, который накапливает солнечную энергию

1 мин. чтения
Вахтовик читает книгу в книгообменнике на Восточно-Мессояхском нефтепромысле

Кто изобрел первые батарейки и как в древности лечились нефтью: исторический дайджест

3 мин. чтения
Московский НПЗ

Как устроен Московский нефтеперерабатывающий завод: объясняем в карточках и с примерами

1 мин. чтения
Ученый в лаборатории с образцом газового гидрата

В Казани придумали эффективный способ сделать газ твердым

1 мин. чтения