Работники Гарвардского университета смогли создать такой водородный топливный элемент, который может работать в 14 раз дольше по сравнению с платиной после окончания подачи водорода. Он являет собой твердооксидный топливный элемент или SOFC, преобразовывающий водород в электричество и сохраняет (как аккумулятор) электрохимическую энергию.
Ходом исследований руководил Шрирам Раманатан - адъюнкт-профессор материаловедения в Гарвардской школе инженерных и прикладных наук, - по его словам ученые использовали самые последние достижения физики низких температур для того, чтобы создать новый тонкопленочный элемент SOFC, и еще ввели в его состав оксид ванадия VOx. Последний позволяет топливному элементу вырабатывать и аккумулировать энергию.
По замыслам ученых, такой топливный элемент может стать основой для конструирования легких маленьких источников энергии, например, для беспилотных летальных аппаратов, которые смогут позволить им дольше работать в автономном режиме. Для БПЛА это очень важно, поскольку в полевых условиях редко есть возможность дозаправки, а длительная работы после подачи топлива поможет им дольше пробыть в воздухе.
Как правило, в обыкновенных тонкопленочных элементах SOFC есть электроды с двумя полюсами – анодом и катодом, и в них используют платину, работающую еще 15 секунд после окончания топлива, это происходит на основе электрохимической реакции. А Гарвардские ученые смогли добиться, чтоб их электроды, содержащие оксид ванадия и двойное количество платины на аноде, работали абсолютно без водорода в 14 раз дольше стандартного варианта.
Основа такого достижения лежит в трех электрохимических реакциях. Первая – это окисление ионов ванадия, которую проверяли посредством рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Следующая реакция– сохранение водорода в решетке кристалла оксида ванадия, с последующим его выделением и окислением на аноде. И третья реакция представляет собой формирование различной концентрации ионов кислорода на двух полюсах электрода. Из этого следует, что в топливном элементе могут образовываться такие же анионы кислорода, как и в концентрационном элементе. К слову сказать новое производство не является экологически чистым.
По планам Раманатана, на протяжении еще двух лет, он и его команда, будут заниматься разработкой такого топливного элемента, который сможет работать без топлива боле длительное время, и хотят начать его испытания в каких-либо приложениях.
Никто пока не комментировал эту страницу.