Teknologi produksi hidrogen hijau mutlak diperlukan untuk mewujudkan ekonomi hidrogen karena, tidak seperti hidrogen abu-abu, hidrogen hijau tidak menghasilkan karbon dioksida dalam jumlah besar selama produksinya. Sel elektrolit oksida padat (SOEC), yang menggunakan energi terbarukan untuk mengekstraksi hidrogen dari air, menarik perhatian karena tidak menghasilkan polutan. Di antara teknologi ini, sel elektrolit oksida padat suhu tinggi memiliki keunggulan efisiensi tinggi dan kecepatan produksi yang cepat.
Baterai keramik proton adalah teknologi SOEC suhu tinggi yang menggunakan elektrolit keramik proton untuk mentransfer ion hidrogen dalam suatu material. Baterai ini juga menggunakan teknologi yang mengurangi suhu pengoperasian dari 700 °C atau lebih tinggi menjadi 500 °C atau lebih rendah, sehingga mengurangi ukuran dan harga sistem, serta meningkatkan keandalan jangka panjang dengan menunda penuaan. Namun, karena mekanisme utama yang bertanggung jawab untuk sintering elektrolit keramik protik pada suhu yang relatif rendah selama proses pembuatan baterai belum didefinisikan dengan jelas, sulit untuk beralih ke tahap komersialisasi.
Tim peneliti di Pusat Penelitian Material Energi di Institut Sains dan Teknologi Korea mengumumkan bahwa mereka telah menemukan mekanisme sintering elektrolit ini, meningkatkan kemungkinan komersialisasi: ini adalah generasi baru baterai keramik efisiensi tinggi yang belum pernah ditemukan sebelumnya.
Tim peneliti merancang dan melaksanakan berbagai eksperimen model berdasarkan efek fase transien pada pemadatan elektrolit selama sintering elektroda. Mereka menemukan untuk pertama kalinya bahwa menyediakan sejumlah kecil bahan pembantu sintering gas dari elektrolit transien dapat meningkatkan sintering elektrolit. Bahan pembantu sintering gas jarang dan sulit diamati secara teknis. Oleh karena itu, hipotesis bahwa pemadatan elektrolit dalam sel keramik proton disebabkan oleh agen sintering penguapan belum pernah diajukan. Tim peneliti menggunakan ilmu komputasi untuk memverifikasi agen sintering gas dan memastikan bahwa reaksi tersebut tidak membahayakan sifat listrik elektrolit yang unik. Oleh karena itu, adalah mungkin untuk merancang proses pembuatan inti baterai keramik proton.
"Dengan studi ini, kami selangkah lebih dekat untuk mengembangkan proses produksi inti untuk baterai keramik proton," kata para peneliti. Kami berencana untuk mempelajari proses produksi baterai keramik proton dengan area yang luas dan efisiensi tinggi di masa mendatang."
Waktu posting: 08-Mar-2023