Технологија производње зеленог водоника је апсолутно неопходна за евентуалну реализацију водоничне економије јер, за разлику од сивог водоника, зелени водоник не производи велике количине угљен-диоксида током своје производње. Ћелије чврстог оксида (SOEC), које користе обновљиву енергију за екстракцију водоника из воде, привлаче пажњу јер не производе загађиваче. Међу овим технологијама, ћелије чврстог оксида на високим температурама имају предности високе ефикасности и велике брзине производње.
Протонска керамичка батерија је високотемпературна SOEC технологија која користи протонски керамички електролит за пренос јона водоника унутар материјала. Ове батерије такође користе технологију која смањује радне температуре са 700 °C или више на 500 °C или ниже, чиме се смањује величина и цена система и побољшава дугорочна поузданост одлагањем старења. Међутим, пошто кључни механизам одговоран за синтеровање протичних керамичких електролита на релативно ниским температурама током процеса производње батерије није јасно дефинисан, тешко је прећи на фазу комерцијализације.
Истраживачки тим у Центру за истраживање енергетских материјала на Корејском институту за науку и технологију објавио је да су открили овај механизам синтеровања електролита, што отвара могућност комерцијализације: реч је о новој генерацији високоефикасних керамичких батерија које раније нису откривене.
Истраживачки тим је осмислио и спровео различите моделне експерименте засноване на утицају прелазне фазе на згушњавање електролита током синтеровања електрода. Први пут су открили да обезбеђивање мале количине гасовитог помоћног материјала за синтеровање из прелазног електролита може подстаћи синтеровање електролита. Помоћна средства за гасно синтеровање су ретка и тешко их је технички посматрати. Стога, хипотеза да је згушњавање електролита у протонским керамичким ћелијама узроковано испаравајућим средством за синтеровање никада није предложена. Истраживачки тим је користио рачунарску науку да би верификовао гасовито средство за синтеровање и потврдио да реакција не угрожава јединствена електрична својства електролита. Стога је могуће дизајнирати процес производње језгра протонске керамичке батерије.
„Овом студијом смо корак ближе развоју основног процеса производње протонских керамичких батерија“, рекли су истраживачи. Планирамо да у будућности проучимо процес производње протонских керамичких батерија велике површине и високе ефикасности.
Време објаве: 08.03.2023.