Разработан ТТЭ с новой конструкцией электрода

Разработан ТТЭ с новой конструкцией электрода

Исследовательская группа корейских инженеров-энергетиков разработала электродный материал под создание высокоэффективного твёрдооксидного топливного элемента (ТТЭ или SOFC — Solid Oxide Fuel Cell) новой формы. Конструкции класса ТТЭ вырабатывают электричество путём реакции водорода с кислородом, присутствующим в составе воздуха. При этом выделяется только вода по результату реакции, что является экологически важным моментом. К тому же небольшие габариты установки привлекают внимание. Единственный недостаток новой технологии возобновляемой энергии — стабильность подачи. Быстрое снижение производительности электро-генерирующей мощности может происходить при внезапной остановке подачи топлива.

Проблема твёрдооксидных топливных элементов

И вот, группа специалистов разработала новый электродный материал в виде двойной перовскитовой структуры. По замыслам учёных, такой подход — решение проблемы стабильности электрода ТТЭ. Внутри электродного материала внедрён никель —  катализатор, повышающий эффективность реакции окисления водорода.

Когда топливный элемент работает, никель беспрепятственно переносится за границы поверхности электрода, образуя раствор, способствующий нанометаллическому катализу. Катализатор из нерастворённого никеля способствует высокоэффективной реакции окисления топливного элемента, одновременно улучшая стабильность и производительность топливного элемента.

Процесс распада исследовался многими учёными. Большая часть исследований направлялась на временное улучшение характеристик в процессе образования металлического нанокатализатора и реакции окисления катализатора.

Между тем, текущим исследованием специалисты сосредоточились на анализе и разработке электрода топливного элемента. Цель — получить устойчивую реакцию окислительно-восстановительного цикла, улучшая характеристики ТТЭ и продвигая тем самым технологическую коммерциализацию.

В результате открыли новый материал электрода, которым гарантируется высокая производительность и долговечность. Подтвердились экспериментально структурные изменения обратимой поверхности при растворении никель-нано-металлического катализатора на основе топливного элемента. Как отметили исследователи: несмотря на превосходные характеристики электрода прежнего ТТЭ, производительность быстро снижается, когда подача водорода становится нестабильной.

Надежды на быструю коммерциализацию ТТЭ


Разработка новой конструкции электрода привела к высокой степени производительности и улучшению стабильности окислительно-восстановительного цикла. Теперь группа разработчиков надеется на быструю коммерциализацию ТТЭ. Пока что результаты работы опубликованы изданием ACS «Catalysis».

Кроме того, исследовательские работы проводились при поддержке «Global Frontier Project» MSIT. Также Энергетический Профессиональный Проект повышения профессионального уровня энергии, организованный Корейским Институтом оценки и планирования энергетических технологий, заинтересовался работой.


При помощи информации: DGIST


Добавить комментарий

Внимание: Спам не пройдёт. Работает фильтрация комментариев. *