Groen waterstofproduksietegnologie is absoluut noodsaaklik vir die uiteindelike verwesenliking van 'n waterstofekonomie, want anders as grys waterstof produseer groen waterstof nie groot hoeveelhede koolstofdioksied tydens die produksie daarvan nie. Vasteoksied-elektrolitiese selle (SOEC), wat hernubare energie gebruik om waterstof uit water te onttrek, trek aandag omdat hulle nie besoedelingstowwe produseer nie. Onder hierdie tegnologieë het hoëtemperatuur-vasteoksied-elektrolitiese selle die voordele van hoë doeltreffendheid en vinnige produksiespoed.
Die proton-keramiekbattery is 'n hoëtemperatuur-SOEC-tegnologie wat 'n proton-keramiek-elektroliet gebruik om waterstofione binne 'n materiaal oor te dra. Hierdie batterye gebruik ook 'n tegnologie wat bedryfstemperature van 700 °C of hoër tot 500 °C of laer verlaag, waardeur die stelselgrootte en -prys verminder word, en langtermynbetroubaarheid verbeter word deur veroudering te vertraag. Aangesien die sleutelmeganisme wat verantwoordelik is vir die sintering van protiese keramiek-elektroliete by relatief lae temperature tydens die batteryvervaardigingsproses egter nie duidelik gedefinieer is nie, is dit moeilik om na die kommersialiseringsfase te beweeg.
Die navorsingspan by die Energiemateriaalnavorsingsentrum by die Koreaanse Instituut vir Wetenskap en Tegnologie het aangekondig dat hulle hierdie elektroliet-sintermeganisme ontdek het, wat die moontlikheid van kommersialisering verhoog: dit is 'n nuwe generasie hoë-doeltreffendheid keramiekbatterye wat nog nie voorheen ontdek is nie.
Die navorsingspan het verskeie model-eksperimente ontwerp en uitgevoer gebaseer op die effek van die oorgangsfase op elektrolietverdigting tydens elektrodesintering. Hulle het vir die eerste keer gevind dat die verskaffing van 'n klein hoeveelheid gasvormige sinterhulpmateriaal uit die oorgangselektroliet die sintering van die elektroliet kan bevorder. Gassinterhulpmiddels is skaars en moeilik om tegnies waar te neem. Daarom is die hipotese dat die elektrolietverdigting in protonkeramiekselle veroorsaak word deur die verdampende sintermiddel nog nooit voorgestel nie. Die navorsingspan het berekeningswetenskap gebruik om die gasvormige sintermiddel te verifieer en het bevestig dat die reaksie nie die unieke elektriese eienskappe van die elektroliet in gevaar stel nie. Daarom is dit moontlik om die kernvervaardigingsproses van die protonkeramiekbattery te ontwerp.
"Met hierdie studie is ons een stap nader aan die ontwikkeling van die kernvervaardigingsproses vir proton-keramiekbatterye," het die navorsers gesê. Ons beplan om die vervaardigingsproses van grootskaalse, hoë-doeltreffendheid proton-keramiekbatterye in die toekoms te bestudeer."
Plasingstyd: 8 Maart 2023