Ang teknolohiya sa produksyon ng berdeng hydrogen ay talagang kailangan para sa tuluyang pagsasakatuparan ng ekonomiya ng hydrogen dahil, hindi tulad ng gray hydrogen, ang berdeng hydrogen ay hindi nakakagawa ng malalaking dami ng carbon dioxide sa panahon ng produksyon nito. Ang mga solid oxide electrolytic cell (SOEC), na gumagamit ng renewable energy upang kumuha ng hydrogen mula sa tubig, ay nakakakuha ng atensyon dahil hindi sila nakakagawa ng mga pollutant. Sa mga teknolohiyang ito, ang mga high temperature solid oxide electrolytic cell ay may mga bentahe ng mataas na kahusayan at mabilis na bilis ng produksyon.
Ang proton ceramic battery ay isang high-temperature SOEC technology na gumagamit ng proton ceramic electrolyte upang maglipat ng mga hydrogen ion sa loob ng isang materyal. Gumagamit din ang mga bateryang ito ng teknolohiyang nagpapababa ng temperatura ng pagpapatakbo mula 700°C o mas mataas pa hanggang 500°C o mas mababa pa, sa gayon ay binabawasan ang laki at presyo ng sistema, at pinapabuti ang pangmatagalang pagiging maaasahan sa pamamagitan ng pagpapabagal ng pagtanda. Gayunpaman, dahil ang pangunahing mekanismo na responsable para sa sintering ng mga protic ceramic electrolyte sa medyo mababang temperatura sa panahon ng proseso ng paggawa ng baterya ay hindi pa malinaw na natukoy, mahirap lumipat sa yugto ng komersiyalisasyon.
Inihayag ng pangkat ng pananaliksik sa Energy Materials Research Center sa Korea Institute of Science and Technology na natuklasan nila ang mekanismong ito ng electrolyte sintering, na nagpapataas ng posibilidad ng komersiyalisasyon: ito ay isang bagong henerasyon ng mga high-efficiency ceramic batteries na hindi pa natuklasan noon.
Ang pangkat ng pananaliksik ay nagdisenyo at nagsagawa ng iba't ibang eksperimento sa modelo batay sa epekto ng transient phase sa electrolyte densification habang isinasagawa ang electrode sintering. Natuklasan nila sa unang pagkakataon na ang pagbibigay ng kaunting gaseous sintering auxiliary material mula sa transient electrolyte ay maaaring magsulong ng sintering ng electrolyte. Ang mga gas sintering auxiliary ay bihira at mahirap obserbahan nang teknikal. Samakatuwid, ang hypothesis na ang electrolyte densification sa mga proton ceramic cell ay sanhi ng vaporizing sintering agent ay hindi pa kailanman iminungkahi. Gumamit ang pangkat ng pananaliksik ng computational science upang beripikahin ang gaseous sintering agent at kinumpirma na ang reaksyon ay hindi nakakasira sa mga natatanging electrical properties ng electrolyte. Samakatuwid, posible na idisenyo ang core manufacturing process ng proton ceramic battery.
"Sa pamamagitan ng pag-aaral na ito, mas malapit na tayo sa pagbuo ng pangunahing proseso ng pagmamanupaktura para sa mga proton ceramic na baterya," sabi ng mga mananaliksik. Plano naming pag-aralan ang proseso ng pagmamanupaktura ng mga malalaking lugar, mataas na kahusayan na proton ceramic na baterya sa hinaharap."
Oras ng pag-post: Mar-08-2023