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.

2
Haha
Haha
0
4
Love
Love
1
1
0
Читать также
Царевна-лягушка нашептывает Алессандро Вольта визионерские идеи

От лягушачьих лапок до электромобилей: 200 лет эволюции батареек

5 мин. чтения
Изображение создано нейросетью

В Подмосковье началась сборка первого отечественного поезда на водороде

2 мин. чтения

Планета света: почему некоторые растения, животные и грибы светятся в темноте

6 мин. чтения

Чем графен отличается от графита? Узнайте в нашем квизе о невероятных свойствах материалов!

1 мин. чтения

«Заправка 4.0»: в Москве покажут новые решения для АЗС и обсудят, как строить заправочные станции будущего

1 мин. чтения

Глава Экологического союза Семен Гордышевский рассказал о перспективах применения авиатоплива на основе фритюрного масла

2 мин. чтения
Писатель Андрей Платонов и народный герой Василий Чапаев идут чинить локомотив с помощью кочерги и леща

«Дать леща» и «прошуровать топку»: чем заправляли поезда 100 лет назад

3 мин. чтения
Ломоносов

Что предсказал Ломоносов? Как русский купец обогнал президента США? Узнайте в квизе ко Дню российской науки

1 мин. чтения

Первое российское авиатопливо из фритюрного масла успешно прошло испытания на реактивном двигателе

2 мин. чтения

Исследователи подсмотрели у бактерий секрет создания стабильных солнечных батарей

2 мин. чтения