Научный коллектив исследователей из Института общей и
неорганической химии им. Н.С. Курнакова (ИОНХ) совместно с
коллегами из Московского физико-технического института (МФТИ) и
Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) ведут
разработки по созданию нового способа печати твердых
электролитов. Он будет применяться в топливных элементах
электрохимических генераторов. Такое предложение повысит скорость
их изготовления и снизит экологическую нагрузку и стоимость
производства.
Новая технология связана с автоматизированным синтезом
нанопорошков и последующим аддитивным формированием
2D-наноматериалов на основе диоксида церия, что перспективно в
качестве электролитов среднетемпературных твердооксидных
топливных элементов. Такой нанопорошок обладает высокой
проводимостью в среднетемпературном диапазоне. Результаты
работы опубликованы в Journal of Colloid and Interface
Science.
Напомним, что для эффективной работы высокотемпературных
топливных элементов необходим нагрев от 800 до 1000 °С. Из-за
этого к химической и коррозионной стойкости материалов
предъявляют повышенные требования. Если снизить температуру,
сохранив высокую энергоэффективность, то срок службы станет выше,
увеличится и эксплуатационная надежность, а стоимость готового
устройства снизится.
Для этого ученые предлагают найти и разработать альтернативные
материалы с высоким уровнем кислород-ионной или протонной
проводимости в среднетемпературном диапазоне (400-600 °С) и
снизить толщину функциональных слоёв с переходом к созданию
топливных элементов планарной геометрии.
«Наше исследование продемонстрировало возможность автоматизации
химико-технологического алгоритма, включающего в себя
программируемый синтез оксида церия с необходимым уровнем
допирования оксидом иттрия в виде нанопорошков и получение
функциональных чернил на их основе, – говорит Татьяна
Симоненко, кандидат химических наук, научный сотрудник
Лаборатории химии лёгких элементов и кластеров ИОНХ. – Предложена
технология формирования соответствующих планарных наноструктур в
качестве перспективных компонентов современных твердооксидных
топливных элементов с использованием малоизученной
микроплоттерной печати высокого разрешения».
Предложенная технология предполагает и контролируемое нанесение
материала на поверхность подложки. Это уменьшит топливные
элементы и снизит нагрузку на окружающую среду и стоимость
производства.
Материалы портала «Научная Россия»
0 комментариев
446
Исследователи предложили способ снизить температуру в электрохимических генераторах

Источник: Минобрнауки
НазадСоциальные сети
Комментарии
Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.