Жасыл сутегі өндірісі технологиясы сутегі экономикасын жүзеге асыру үшін өте қажет, себебі сұр сутегінен айырмашылығы, жасыл сутегі өндіріс кезінде көп мөлшерде көмірқышқыл газын шығармайды. Судан сутегін алу үшін жаңартылатын энергияны пайдаланатын қатты оксидті электролиттік жасушалар (ҚТОЭҚ) ластаушы заттар шығармайтындықтан назар аудартады. Бұл технологиялардың ішінде жоғары температуралы қатты оксидті электролиттік жасушалар жоғары тиімділік пен жылдам өндіріс жылдамдығының артықшылықтарына ие.
Протонды керамикалық батарея - бұл материал ішіндегі сутегі иондарын тасымалдау үшін протонды керамикалық электролитті пайдаланатын жоғары температуралы SOEC технологиясы. Бұл батареялар сонымен қатар жұмыс температурасын 700 ° C немесе одан жоғарыдан 500 ° C немесе одан төменге дейін төмендететін, осылайша жүйенің өлшемі мен бағасын азайтатын және қартаюды кешіктіру арқылы ұзақ мерзімді сенімділікті арттыратын технологияны пайдаланады. Дегенмен, батарея өндірісі процесінде прототикалық керамикалық электролиттерді салыстырмалы түрде төмен температурада күйдіруге жауапты негізгі механизм нақты анықталмағандықтан, коммерцияландыру кезеңіне өту қиын.
Корея ғылым және технология институтының Энергетикалық материалдарды зерттеу орталығының зерттеу тобы электролиттерді күйдіру механизмін ашқанын жариялады, бұл коммерцияландыру мүмкіндігін арттырады: бұл бұрын-соңды ашылмаған жоғары тиімді керамикалық батареялардың жаңа буыны.
Зерттеу тобы электродты күйдіру кезінде электролиттің тығыздалуына өтпелі фазаның әсеріне негізделген әртүрлі модельдік эксперименттерді жасап, жүргізді. Олар алғаш рет өтпелі электролиттен аз мөлшерде газ тәрізді күйдіруге көмекші материал беру электролиттің күйдіруіне ықпал ете алатынын анықтады. Газды күйдіруге көмектесетін заттар сирек кездеседі және техникалық тұрғыдан бақылау қиын. Сондықтан протонды керамикалық элементтердегі электролиттің тығыздалуы булану күйдіру агентінен туындайды деген болжам ешқашан ұсынылған емес. Зерттеу тобы газ тәрізді күйдіру агентін тексеру үшін есептеу ғылымын пайдаланды және реакция электролиттің бірегей электрлік қасиеттеріне нұқсан келтірмейтінін растады. Сондықтан протонды керамикалық батареяның негізгі өндіріс процесін жобалауға болады.
«Бұл зерттеу арқылы біз протонды керамикалық батареяларды өндірудің негізгі процесін әзірлеуге бір қадам жақындадық», - деді зерттеушілер. Біз болашақта үлкен аумақты, жоғары тиімді протонды керамикалық батареяларды өндіру процесін зерттеуді жоспарлап отырмыз».
Жарияланған уақыты: 2023 жылғы 8 наурыз