D'Technologie fir d'Produktioun vu grénger Waasserstoff ass absolut néideg fir d'schlussendlech Ëmsetzung vun enger Waasserstoffwirtschaft, well, am Géigesaz zu groe Waasserstoff, grénge Waasserstoff keng grouss Quantitéiten u Kuelendioxid bei senger Produktioun produzéiert. Festoxid-Elektrolytzellen (SOEC), déi erneierbar Energie benotzen fir Waasserstoff aus Waasser ze extrahéieren, zéien d'Opmierksamkeet op sech, well se keng Schadstoffer produzéieren. Ënnert dësen Technologien hunn Héichtemperatur-Festoxid-Elektrolytzellen d'Virdeeler vun héijer Effizienz a schneller Produktiounsgeschwindegkeet.
D'Protonenkeramikbatterie ass eng Héichtemperatur-SOEC-Technologie, déi e Protonenkeramikelektrolyt benotzt fir Waasserstoffionen an engem Material ze transferéieren. Dës Batterien benotzen och eng Technologie, déi d'Betribstemperature vu 700 °C oder méi héich op 500 °C oder méi niddreg reduzéiert, wouduerch d'Gréisst a de Präis vum System reduzéiert ginn, an d'laangfristeg Zouverlässegkeet verbessert gëtt andeems d'Alterung verzögert gëtt. Well de Schlësselmechanismus, deen fir d'Sinterung vu protesche Keramikelektrolyte bei relativ niddregen Temperaturen während dem Batterieproduktiounsprozess verantwortlech ass, awer net kloer definéiert ass, ass et schwéier, an d'Kommerzialiséierungsphase ze kommen.
D'Fuerschungsteam vum Energy Materials Research Center vum Korea Institute of Science and Technology huet ugekënnegt, datt si dësen Elektrolyt-Sintermechanismus entdeckt hunn, wat d'Méiglechkeet vun enger Kommerzialiséierung erhéicht: et ass eng nei Generatioun vun héicheffiziente Keramikbatterien, déi nach ni virdru entdeckt goufen.
D'Fuerschungsteam huet verschidde Modellexperimenter entworf an duerchgefouert, baséiert op dem Effekt vun der transienter Phas op d'Elektrolytverdichtung während dem Elektroden-Sinteren. Si hunn fir d'éischt Kéier festgestallt, datt d'Bereitstellung vun enger klenger Quantitéit u gasfërmegem Sinterhëllefsmaterial aus dem transienten Elektrolyt d'Sinteren vum Elektrolyt förderen kann. Gas-Sinterhëllefsmëttel si rar a schwéier technesch z'observéieren. Dofir gouf d'Hypothes, datt d'Elektrolytverdichtung a Protonen-Keramikzellen duerch dat verdampft Sintermëttel verursaacht gëtt, ni virgeschloen. D'Fuerschungsteam huet Berechnungswëssenschaft benotzt fir dat gasfërmegt Sintermëttel ze verifizéieren a bestätegt, datt d'Reaktioun déi eenzegaarteg elektresch Eegeschafte vum Elektrolyt net kompromittéiert. Dofir ass et méiglech, de Kärherstellungsprozess vun enger Protonen-Keramikbatterie ze designen.
„Mat dëser Studie si mir ee Schrëtt méi no bei der Entwécklung vum Kärproduktiounsprozess fir Protonenkeramikbatterien“, soten d'Fuerscher. Mir plangen an Zukunft de Produktiounsprozess vu groussflächegen, héicheffiziente Protonenkeramikbatterien ze studéieren.“
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 08. Mäerz 2023