Top.Mail.Ru
Новости

В Перми создали доступный материал для эффективных водородных топливных элементов

12 августа 2025

Ученые Пермского политеха разработали новый материал для водородного твердооксидного топливного элемента — устройства, которое преобразует химическую энергию водорода в электричество.

Исследователи создали материал для электролита, который в таких топливных элементах представляет собой многослойную керамику. Она пропускает ионы кислорода и не пропускает электроны, за счет чего происходит химическая реакция — до 70% энергии водорода переходит в электричество и 30% теряется в виде тепла.

Если керамика некачественная, ионы преодолевают ее хуже, элемент работает менее эффективно и может перегреться. Со временем керамика может трескаться, в том числе от перепадов температуры. Обычно для увеличения качества и долговечности керамики в ее состав добавляют дорогостоящие компоненты — например, платину или иттрий-стабилизированный цирконий.

Ученые предложили использовать диоксид церия с добавками редкоземельных металлов (самария, иттрия, неодима и гадолиния): он доступнее и эффективнее. Материал для электролита изготовили простым способом — глицин-нитратным методом, когда соли металлов смешивают с аминокислотой глицином, нагревают, смесь вспыхивает и превращается в однородную керамику с нужными свойствами.

Диоксид церия хорошо проводит ионы кислорода, что критично для работы твердооксидного топливного элемента, а редкоземельные добавки улучшают его свойства: создают дефекты в кристаллической решетке, облегчая движение ионов, повышают стабильность при перепадах температур и снижают рабочую температуру. В результате материал получается доступнее и эффективнее аналогов. 

Никита Фаустов, ассистент кафедры «Химия и биотехнология» Пермского политеха

Никита Фаустов

Ассистент кафедры «Химия и биотехнология» Пермского политеха

Ученые рассчитывают, что их разработка поможет развитию водородной энергетики, удешевив производство элементов на 30–40%. Они, по словам специалистов, пригодились бы для энергоснабжения в удаленных районах.

1
Haha
Haha
0
4
Love
Love
1
1
0
Читать также
На выставке Российской энергетической недели

На выставке Российской энергетической недели покажут лучшие отечественные решения для ТЭК

1 мин. чтения
Гоночный болид на трассе

На скорости 500+ километров в час: как устроены самые быстрые автомобили в мире

5 мин. чтения
Специалист заливает в автомобиль моторное масло G-Energy

Новые отечественные присадки втрое продлили срок службы моторного масла

2 мин. чтения
Золото и кремний

Кремний подружили с золотом, чтобы в 10 тысяч раз активнее поглощать и излучать свет

2 мин. чтения
Теплоэлектростанция

Президент поручил сократить объемы выбросов парниковых газов

2 мин. чтения
Робособака на ветровой электростанции

В Китае создали ветряную электростанцию, на которой трудятся только роботы

2 мин. чтения
Космический спутник

Для космических спутников создали почти вечный двигатель

2 мин. чтения
Гранулы полиэтилена

В Казани построят самую большую фабрику катализаторов в России

1 мин. чтения
Опытно-демонстрационный центр по переработке отработанного ядерного топлива в Железногорске

Прототип первого в мире завода нового поколения по переработке ядерного топлива запустили в Железногорске

2 мин. чтения
Водитель заряжает электромобиль на одной из быстрых зарядных станций бренда «Розетка»

Квантовая запутанность и другие технологии супербыстрой зарядки электромобилей

3 мин. чтения