Teknologio por produktado de verda hidrogeno estas absolute necesa por la fina realigo de hidrogena ekonomio, ĉar, male al griza hidrogeno, verda hidrogeno ne produktas grandajn kvantojn da karbondioksido dum sia produktado. Solidoksidaj elektrolizaj ĉeloj (SOEC), kiuj uzas renovigeblan energion por ekstrakti hidrogenon el akvo, altiras atenton, ĉar ili ne produktas poluaĵojn. Inter ĉi tiuj teknologioj, alttemperaturaj solidoksidaj elektrolizaj ĉeloj havas la avantaĝojn de alta efikeco kaj rapida produktorapideco.
La protona ceramika baterio estas alt-temperatura SOEC-teknologio, kiu uzas protonan ceramikan elektroliton por transdoni hidrogenajn jonojn ene de materialo. Ĉi tiuj baterioj ankaŭ uzas teknologion, kiu reduktas funkciajn temperaturojn de 700 °C aŭ pli al 500 °C aŭ malpli, tiel reduktante la grandecon kaj prezon de la sistemo, kaj plibonigante longdaŭran fidindecon prokrastante maljuniĝon. Tamen, ĉar la ŝlosila mekanismo respondeca pri sinterigo de protaj ceramikaj elektrolitoj je relative malaltaj temperaturoj dum la bateria fabrikada procezo ne estas klare difinita, estas malfacile transiri al la komerciga stadio.
La esplorteamo ĉe la Esplorcentro pri Energiaj Materialoj ĉe la Korea Instituto de Scienco kaj Teknologio anoncis, ke ili malkovris ĉi tiun elektrolitan sintrigadmekanismon, levante la eblecon de komercigo: ĝi estas nova generacio de alt-efikecaj ceramikaj baterioj, kiuj ne estis malkovritaj antaŭe.
La esplorteamo desegnis kaj efektivigis diversajn modelajn eksperimentojn bazitajn sur la efiko de pasema fazo sur la densiĝo de elektrolito dum elektroda sintrado. Ili trovis por la unua fojo, ke provizi malgrandan kvanton da gasa sintrada helpmaterialo el la pasema elektrolito povas antaŭenigi la sintradon de la elektrolito. Gasaj sintradaj helpmaterialoj estas maloftaj kaj malfacile teknike observeblaj. Tial, la hipotezo, ke la elektrolita densiĝo en protonaj ceramikaj ĉeloj estas kaŭzita de la vaporiĝanta sintrada agento, neniam estis proponita. La esplorteamo uzis komputan sciencon por kontroli la gasan sintrada agenton kaj konfirmis, ke la reakcio ne kompromitas la unikajn elektrajn ecojn de la elektrolito. Tial, eblas desegni la kernan fabrikadan procezon de protona ceramika baterio.
"Per ĉi tiu studo, ni estas unu paŝon pli proksime al la disvolviĝo de la kerna fabrikada procezo por protonaj ceramikaj baterioj," diris la esploristoj. Ni planas studi la fabrikadan procezon de grand-areaj, alt-efikecaj protonaj ceramikaj baterioj en la estonteco."
Afiŝtempo: 8-a de marto 2023