Технологияи истеҳсоли гидрогени сабз барои татбиқи ниҳоии иқтисоди гидроген бениҳоят зарур аст, зеро бар хилофи гидрогени хокистарранг, гидрогени сабз ҳангоми истеҳсол миқдори зиёди гази карбонро ба вуҷуд намеорад. Ҳуҷайраҳои электролитии оксиди сахт (SOEC), ки аз энергияи барқароршаванда барои истихроҷи гидроген аз об истифода мебаранд, таваҷҷӯҳро ҷалб мекунанд, зеро онҳо ифлоскунандаҳоро ба вуҷуд намеоранд. Дар байни ин технологияҳо, ҳуҷайраҳои электролитии оксиди сахти ҳарорати баланд бартариҳои самаранокии баланд ва суръати баланди истеҳсолотро доранд.
Батареяи керамикии протон як технологияи SOEC бо ҳарорати баланд аст, ки аз электролити керамикии протон барои интиқоли ионҳои гидроген дар дохили мавод истифода мебарад. Ин батареяҳо инчунин аз технологияе истифода мебаранд, ки ҳарорати кориро аз 700°C ё баландтар то 500°C ё пасттар коҳиш медиҳад ва бо ин васила андоза ва нархи системаро кам мекунад ва эътимоднокии дарозмуддатро тавассути ба таъхир андохтани пиршавӣ беҳтар мекунад. Аммо, азбаски механизми калидие, ки масъули пухтани электролитҳои керамикии протик дар ҳарорати нисбатан паст ҳангоми раванди истеҳсоли батарея мебошад, ба таври возеҳ муайян нашудааст, гузаштан ба марҳилаи тиҷоратӣ душвор аст.
Гурӯҳи тадқиқотии Маркази тадқиқоти маводҳои энергетикӣ дар Институти илм ва технологияи Корея эълон кард, ки онҳо ин механизми синтези электролитҳоро кашф кардаанд, ки имконияти тиҷоратикунониро афзоиш медиҳад: ин насли нави батареяҳои сафолии баландсифат аст, ки қаблан кашф нашуда буданд.
Гурӯҳи тадқиқотӣ таҷрибаҳои гуногуни моделиро дар асоси таъсири фазаи гузариш ба зичии электролит ҳангоми синтези электродҳо тарҳрезӣ ва анҷом доданд. Онҳо бори аввал муайян карданд, ки таъмин намудани миқдори ками маводи ёрирасони газӣ аз электролити гузариш метавонад синтези электролитро мусоидат кунад. Ёрдамчиёни синтези газ нодиранд ва мушоҳидаи техникӣ душвор аст. Аз ин рӯ, фарзияе, ки зичии электролит дар ҳуҷайраҳои сафолии протон аз ҷониби агенти синтези бухоркунанда ба вуҷуд меояд, ҳеҷ гоҳ пешниҳод нашудааст. Гурӯҳи тадқиқотӣ аз илми ҳисоббарорӣ барои тасдиқи агенти синтези газӣ истифода бурд ва тасдиқ кард, ки реаксия хосиятҳои беназири электрикии электролитро зери хатар намегузорад. Аз ин рӯ, тарҳрезии раванди асосии истеҳсоли батареяи сафолии протон имконпазир аст.
Муҳаққиқон гуфтанд: "Бо ин таҳқиқот, мо як қадам ба таҳияи раванди асосии истеҳсоли батареяҳои керамикии протон наздиктар шудем. Мо нақша дорем, ки дар оянда раванди истеҳсоли батареяҳои керамикии протонии масоҳати калон ва самаранокро омӯзем."
Вақти нашр: 08 марти соли 2023