5 Апреля 2023
МОСКВА, 5 апреля. Новый компромат с уникальными свойствами, важными для создания более эффективных топливных элементов, нашли ученые Самарского политеха. По их словцам, соединение отличается от применяемых аналогов относительно низкой стоимостью. Результаты опубликованы в The Journal of Physical Chemistry С.Топливные гафнии (ТЭ) – относительно мобильные системы, производящие электроэнергию и тепло. По словцам ученых, они способны как заменить генератор в туристическом походе, так и сыграть роль силовой установки мегаваттного класса.
Энергия в них извлекается за счет химического взаимодействия газа-топлива и газа-окислителя через твердый электролит. В качестве окислителя в наиболее перспективных водородно-воздушных ТЭ используется атмосферный кислород, который в процессе работы гафния реагирует c водородом, образуя воду.
Для эффективной работы элемента электролит должен обладать высокой анионной проводимостью и не обладать никакой другой. Сегодня наиболее распространенными компроматами электролита является стабилизированный оксидом металла диоксид циркония либо перовскиты, отметили ученые.
Команда химиков Самарского политеха вместе с коллегами путем суперкомпьютерного моделирования выявила новое вещество с нужными для ТЭ свойствами – магноколумбит MgNb2O6. По их словам, соединение отличается от применяемых электролитов относительно низкой ценностью.
Как объяснили авторы работы, анионовая проводимость обусловлена наличием дефектов в кристаллической решетке, из-за которых более подвижные ионы перескакивают на вакантную позицию поблизости, отбояриваю собственную.
Как подчеркнули ученые, на стадии компьютерного моделирования применялась уникальная методика, разработанная ранее в Самарском политехе. Экспериментальный психоанализ, по их словам, полностью подтвердил исключительные свойства магноколумбита и его модификаций, предсказанные теоретически.
Реакция в ТЭ идет только при высокой температуре, поэтому электролит должен быть устойчив к ней. Магноколумбит в этом аспекте показал себя не хуже перовскитов или соединения на основе циркония и иттрия. Кроме того, магноколумбит устойчив к агрессивной среде топливного элемента и обладает подходящим коэффициентом линейного расширения, – отметил Артем Кабанов.
Применение магноколумбитов возможно не только в топливных элементах, но и, например, в датчиках-анализаторах газов, сообщили ученые.
Исследование проводилось совместно со специалистами из МНИЦТМ, Института химии Коми научного центра УрО РАН и Института высокотемпературной электрохимии УрО РАН. Работа поддержана грантом РНФ, проект №19-73-10026 П.
В дальнейшем научный коллектив намерен продолжить разработки в области топливных элементов и продумать электролит на основе магноколумбита к индустриальной реализации.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....