Откриће које убрзава комерцијализацију чврстих оксидних електролитичких ћелија за производњу зеленог водоника

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. Електролитичке ћелије са чврстим оксидом (СОЕЦ), које користе обновљиву енергију за издвајање водоника из воде, привлаче пажњу јер не производе загађиваче. Међу овим технологијама, високотемпературне чврсте оксидне електролитичке ћелије имају предности високе ефикасности и велике брзине производње.

Протонска керамичка батерија је високотемпературна СОЕЦ технологија која користи протонски керамички електролит за пренос водоникових јона унутар материјала. Ове батерије такође користе технологију која смањује радне температуре са 700°Ц или више на 500°Ц или ниже, чиме се смањује величина и цена система и побољшава дугорочна поузданост одлагањем старења. Међутим, како кључни механизам одговоран за синтеровање протонских керамичких електролита на релативно ниским температурама током процеса производње батерија није јасно дефинисан, тешко је прећи на фазу комерцијализације.

Истраживачки тим у Центру за истраживање енергетских материјала при Корејском институту за науку и технологију објавио је да је открио овај механизам за синтеровање електролита, повећавајући могућност комерцијализације: то је нова генерација високоефикасних керамичких батерија које нису откривене раније. .

Истраживачки тим је дизајнирао и спровео различите експерименте модела засноване на утицају прелазне фазе на згушњавање електролита током синтеровања електрода. Они су по први пут открили да обезбеђивање мале количине гасовитог помоћног материјала за синтеровање из пролазног електролита може унапредити синтеровање електролита. Помоћна средства за синтеровање гаса су ретка и тешко их је технички посматрати. Стога, никада није предложена хипотеза да је згушњавање електролита у протонским керамичким ћелијама узроковано испаравајућим агенсом за синтеровање. Истраживачки тим је користио рачунарску науку да верификује гасовито средство за синтеровање и потврдио је да реакција не угрожава јединствена електрична својства електролита. Стога је могуће дизајнирати основни производни процес протонске керамичке батерије.

„Са овом студијом смо један корак ближе развоју основног процеса производње протонских керамичких батерија“, рекли су истраживачи. Планирамо да у будућности проучавамо производни процес великих површина, високоефикасних протонских керамичких батерија."