Вся информация на сайте предназначена только для специалистов кабельной отрасли, энергетики и электротехники.
+
 

В России повысили стабильность материала для водородных топливных элементов

28 сентября 2023, 16:45 2290 Время чтения ≈ 3 мин
Источник: ТАСС

Ученые Центра компетенций НТИ "Водород как основа низкоуглеродной экономики" на базе Федерального исследовательского центра (ФИЦ) "Институт катализа СО РАН" получили материал для электродов, содержащий никель и фосфор, который не боится глубокого окисления. В перспективе такая разработка может повысить мощность щелочных водородных топливных элементов, сообщили в пресс-службе центра. Исследование опубликовано в научном журнале Journal of Electroanalytical Chemistry.

Водородный топливный элемент состоит из электрохимических ячеек, в каждой из которых есть пара электродов (катод и анод), покрытых катализаторами. Между электродами движутся электроны, создавая ток. В производстве щелочных топливных элементов есть проблема - необратимое окисление никелевых электродов, которые для удешевления производства применяются вместо платиновых. Никель легко окисляется на воздухе и теряет способность активно превращать водород в воду и электричество. В результате такие топливные элементы работают не на полную мощность.

 Исследователи Водородного центра компетенций НТИ разрабатывают и изучают новые материалы для водородной энергетики.

"Ученые создали никель-фосфорный материал методом электроосаждения, который исследовали в реакции окисления водорода в модельной низкотемпературной ячейке. Модельная система позволяет изучать конкретное, отдельное явление, отсекая лишние процессы, которые присутствуют в ячейке реального топливного элемента", - сообщили в пресс-службе.

Новый материал для электродов

"Мы обнаружили, что никель-фосфорный образец в электрохимической ячейке легко может восстанавливаться практически до исходного состояния после глубокого окисления. Чисто никелевый материал окисляется необратимо. Мы заинтересовались этим эффектом и после детальных исследований выяснили, что на поверхности полученного никель-фосфорного катализатора быстро образуется фосфатная "шуба" - оболочка, которая практически моментально защищает и сохраняет свойства исходного материала. После окисления мы можем легко вернуть систему в исходное состояние, и она снова будет работать эффективно", - цитирует пресс-служба ведущего автора исследования, младшего научного сотрудника центра Алексея Кузнецова.

Как отмечает ученый, процесс восстановления никель-фосфорного катализатора можно сравнить с окислением алюминия. В чистом виде алюминий бурно реагирует с кислородом или водой. Но на его поверхности легко и быстро образуется тонкая пленка оксида, которая хорошо его защищает, благодаря чему металл можно безопасно использовать.

В планах ученых - повысить активность синтезированного материала в окислении водорода до более высокого уровня, чтобы его можно было применять в реальных топливных элементах, сохраняя его свойства.

"Возможно, обнаруженный эффект найдет применение и в других областях, например, для повышения коррозионной устойчивости материалов, используемых в агрессивных средах", - добавили в пресс-службе.

Обсудить на форуме

Мы запустили подписку RusCable Плюс!

Это формат эксклюзивного экспертного контента, который будет доступен по подписной модели. Подписка - это личный выбор каждого!

Нашли ошибку? Выделите и нажмите Ctrl + Enter

Другие новости рубрики Наука
Нужен кабель? Оформи заявку бесплатно