მწვანე წყალბადის წარმოების ტექნოლოგია აბსოლუტურად აუცილებელია წყალბადის ეკონომიკის საბოლოო რეალიზაციისთვის, რადგან ნაცრისფერი წყალბადისგან განსხვავებით, მწვანე წყალბადი წარმოების დროს დიდი რაოდენობით ნახშირორჟანგს არ გამოიმუშავებს. მყარი ოქსიდის ელექტროლიტური უჯრედები (SOEC), რომლებიც წყლიდან წყალბადის მისაღებად განახლებად ენერგიას იყენებენ, ყურადღებას იპყრობს, რადგან ისინი არ წარმოქმნიან დამაბინძურებლებს. ამ ტექნოლოგიებს შორის, მაღალი ტემპერატურის მყარი ოქსიდის ელექტროლიტურ უჯრედებს აქვთ მაღალი ეფექტურობისა და წარმოების სწრაფი სიჩქარის უპირატესობები.
პროტონ-კერამიკული აკუმულატორი წარმოადგენს მაღალი ტემპერატურის SOEC ტექნოლოგიას, რომელიც იყენებს პროტონ-კერამიკულ ელექტროლიტს წყალბადის იონების მასალაში გადასატანად. ეს აკუმულატორები ასევე იყენებენ ტექნოლოგიას, რომელიც ამცირებს სამუშაო ტემპერატურას 700°C-დან ან მეტიდან 500°C-მდე ან უფრო დაბალამდე, რითაც ამცირებს სისტემის ზომასა და ფასს და აუმჯობესებს გრძელვადიან საიმედოობას დაბერების შეფერხების გზით. თუმცა, რადგან აკუმულატორის წარმოების პროცესში შედარებით დაბალ ტემპერატურაზე პროტონული კერამიკული ელექტროლიტების შედუღების ძირითადი მექანიზმი მკაფიოდ არ არის განსაზღვრული, მისი კომერციალიზაციის ეტაპზე გადასვლა რთულია.
კორეის მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების ინსტიტუტის ენერგეტიკული მასალების კვლევის ცენტრის კვლევითმა ჯგუფმა განაცხადა, რომ მათ აღმოაჩინეს ელექტროლიტების შედუღების ეს მექანიზმი, რაც ზრდის მისი კომერციალიზაციის შესაძლებლობას: ეს არის მაღალეფექტური კერამიკული ბატარეების ახალი თაობა, რომელიც აქამდე არ აღმოუჩენიათ.
ელექტროდის სინთეზირების დროს ელექტროლიტის გამკვრივებაზე გარდამავალი ფაზის გავლენის საფუძველზე, კვლევითმა ჯგუფმა შეიმუშავა და ჩაატარა სხვადასხვა სამოდელო ექსპერიმენტი. მათ პირველად აღმოაჩინეს, რომ გარდამავალი ელექტროლიტიდან აირისებრი სინთეზის დამხმარე მასალის მცირე რაოდენობით მიწოდებამ შეიძლება ხელი შეუწყოს ელექტროლიტის სინთეზირებას. აირისებრი სინთეზის დამხმარე ნივთიერებები იშვიათია და ტექნიკურად რთულია მათი დაკვირვება. ამიტომ, ჰიპოთეზა, რომ პროტონ-კერამიკულ უჯრედებში ელექტროლიტის გამკვრივება გამოწვეულია აორთქლებადი სინთეზის აგენტით, არასდროს ყოფილა წამოყენებული. კვლევითმა ჯგუფმა გამოიყენა გამოთვლითი მეცნიერება აირისებრი სინთეზის აგენტის დასადასტურებლად და დაადასტურა, რომ რეაქცია არ არღვევს ელექტროლიტის უნიკალურ ელექტრულ თვისებებს. ამიტომ, შესაძლებელია პროტონ-კერამიკული ბატარეის ძირითადი წარმოების პროცესის დაპროექტება.
„ამ კვლევით, ჩვენ ერთი ნაბიჯით მივუახლოვდებით პროტონ-კერამიკული ბატარეების ძირითადი წარმოების პროცესის შემუშავებას“, - განაცხადეს მკვლევარებმა. მომავალში ვგეგმავთ დიდი ფართობის, მაღალი ეფექტურობის პროტონ-კერამიკული ბატარეების წარმოების პროცესის შესწავლას.“
გამოქვეყნების დრო: 2023 წლის 8 მარტი