ఆకుపచ్చ హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి కోసం ఘన ఆక్సైడ్ విద్యుద్విశ్లేషణ కణాల వాణిజ్యీకరణను వేగవంతం చేసే ఆవిష్కరణ

హైడ్రోజన్ ఆర్థిక వ్యవస్థ యొక్క అంతిమ సాక్షాత్కారానికి గ్రీన్ హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి సాంకేతికత పూర్తిగా అవసరం ఎందుకంటే, బూడిద హైడ్రోజన్ వలె కాకుండా, గ్రీన్ హైడ్రోజన్ దాని ఉత్పత్తి సమయంలో పెద్ద మొత్తంలో కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను ఉత్పత్తి చేయదు. నీటి నుండి హైడ్రోజన్‌ను తీయడానికి పునరుత్పాదక శక్తిని ఉపయోగించే సాలిడ్ ఆక్సైడ్ ఎలక్ట్రోలైటిక్ కణాలు (SOEC), అవి కాలుష్య కారకాలను ఉత్పత్తి చేయనందున దృష్టిని ఆకర్షిస్తున్నాయి. ఈ సాంకేతికతలలో, అధిక ఉష్ణోగ్రత ఘన ఆక్సైడ్ ఎలక్ట్రోలైటిక్ కణాలు అధిక సామర్థ్యం మరియు వేగవంతమైన ఉత్పత్తి వేగం యొక్క ప్రయోజనాలను కలిగి ఉన్నాయి.

ప్రోటాన్ సిరామిక్ బ్యాటరీ అనేది అధిక-ఉష్ణోగ్రత SOEC సాంకేతికత, ఇది ఒక పదార్థంలోని హైడ్రోజన్ అయాన్‌లను బదిలీ చేయడానికి ప్రోటాన్ సిరామిక్ ఎలక్ట్రోలైట్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. ఈ బ్యాటరీలు ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రతలను 700 ° C లేదా అంతకంటే ఎక్కువ నుండి 500 ° C లేదా అంతకంటే తక్కువకు తగ్గించే సాంకేతికతను కూడా ఉపయోగిస్తాయి, తద్వారా సిస్టమ్ పరిమాణం మరియు ధరను తగ్గిస్తాయి మరియు వృద్ధాప్యాన్ని ఆలస్యం చేయడం ద్వారా దీర్ఘకాలిక విశ్వసనీయతను మెరుగుపరుస్తాయి. అయితే, బ్యాటరీ తయారీ ప్రక్రియలో సాపేక్షంగా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ప్రోటిక్ సిరామిక్ ఎలక్ట్రోలైట్‌లను సింటరింగ్ చేయడానికి బాధ్యత వహించే కీలక విధానం స్పష్టంగా నిర్వచించబడనందున, వాణిజ్యీకరణ దశకు వెళ్లడం కష్టం.

కొరియా ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీలోని ఎనర్జీ మెటీరియల్స్ రీసెర్చ్ సెంటర్‌లోని పరిశోధనా బృందం ఈ ఎలక్ట్రోలైట్ సింటరింగ్ మెకానిజమ్‌ను కనుగొన్నట్లు ప్రకటించింది, ఇది వాణిజ్యీకరణ అవకాశాన్ని పెంచుతుంది: ఇది ఇంతకు ముందు కనుగొనబడని కొత్త తరం అధిక సామర్థ్యం గల సిరామిక్ బ్యాటరీలు.

ఎలక్ట్రోడ్ సింటరింగ్ సమయంలో ఎలక్ట్రోలైట్ డెన్సిఫికేషన్ పై ట్రాన్సియెంట్ ఫేజ్ ప్రభావం ఆధారంగా పరిశోధన బృందం వివిధ నమూనా ప్రయోగాలను రూపొందించి నిర్వహించింది. ట్రాన్సియెంట్ ఎలక్ట్రోలైట్ నుండి తక్కువ మొత్తంలో వాయు సింటరింగ్ సహాయక పదార్థాన్ని అందించడం వల్ల ఎలక్ట్రోలైట్ సింటరింగ్‌ను ప్రోత్సహించవచ్చని వారు మొదటిసారి కనుగొన్నారు. గ్యాస్ సింటరింగ్ సహాయకాలు చాలా అరుదు మరియు సాంకేతికంగా గమనించడం కష్టం. అందువల్ల, ప్రోటాన్ సిరామిక్ కణాలలో ఎలక్ట్రోలైట్ డెన్సిఫికేషన్ వేపరైజింగ్ సింటరింగ్ ఏజెంట్ వల్ల సంభవిస్తుందనే పరికల్పన ఎప్పుడూ ప్రతిపాదించబడలేదు. వాయు సింటరింగ్ ఏజెంట్‌ను ధృవీకరించడానికి పరిశోధన బృందం గణన శాస్త్రాన్ని ఉపయోగించింది మరియు ప్రతిచర్య ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క ప్రత్యేకమైన విద్యుత్ లక్షణాలను రాజీ చేయదని నిర్ధారించింది. అందువల్ల, ప్రోటాన్ సిరామిక్ బ్యాటరీ యొక్క కోర్ తయారీ ప్రక్రియను రూపొందించడం సాధ్యమవుతుంది.

"ఈ అధ్యయనంతో, ప్రోటాన్ సిరామిక్ బ్యాటరీల కోసం ప్రధాన తయారీ ప్రక్రియను అభివృద్ధి చేయడానికి మేము ఒక అడుగు దగ్గరగా ఉన్నాము" అని పరిశోధకులు తెలిపారు. భవిష్యత్తులో పెద్ద-విస్తీర్ణం, అధిక-సామర్థ్యం గల ప్రోటాన్ సిరామిక్ బ్యాటరీల తయారీ ప్రక్రియను అధ్యయనం చేయాలని మేము ప్లాన్ చేస్తున్నాము."