Tehnologija proizvodnje zelenog vodonika je apsolutno neophodna za eventualnu realizaciju ekonomije vodika jer, za razliku od sivog vodonika, zeleni vodonik ne proizvodi velike količine ugljičnog dioksida tokom svoje proizvodnje. Elektrolitičke ćelije čvrstog oksida (SOEC), koje koriste obnovljivu energiju za izdvajanje vodika iz vode, privlače pažnju jer ne proizvode zagađivače. Među ovim tehnologijama, visokotemperaturne čvrste oksidne elektrolitičke ćelije imaju prednosti visoke efikasnosti i velike brzine proizvodnje.
Protonska keramička baterija je visokotemperaturna SOEC tehnologija koja koristi protonski keramički elektrolit za prijenos vodikovih jona unutar materijala. Ove baterije također koriste tehnologiju koja smanjuje radne temperature sa 700°C ili više na 500°C ili niže, čime se smanjuje veličina i cijena sistema i poboljšava dugoročna pouzdanost odlaganjem starenja. Međutim, kako ključni mehanizam odgovoran za sinterovanje protonskih keramičkih elektrolita na relativno niskim temperaturama tokom procesa proizvodnje baterija nije jasno definisan, teško je preći na fazu komercijalizacije.
Istraživački tim u Centru za istraživanje energetskih materijala pri Korejskom institutu za nauku i tehnologiju objavio je da je otkrio ovaj mehanizam sinteriranja elektrolita, povećavajući mogućnost komercijalizacije: riječ je o novoj generaciji visokoefikasnih keramičkih baterija koje do sada nisu otkrivene. .
Istraživački tim je dizajnirao i izveo različite eksperimente modela zasnovane na efektu prolazne faze na zgušnjavanje elektrolita tokom sinterovanja elektroda. Oni su po prvi put otkrili da mala količina plinovitog pomoćnog materijala za sinteriranje iz prolaznog elektrolita može potaknuti sinteriranje elektrolita. Pomoćna sredstva za plinsko sinteriranje su rijetka i teško ih je tehnički promatrati. Stoga nikada nije predložena hipoteza da je zgušnjavanje elektrolita u protonskim keramičkim ćelijama uzrokovano isparavajućim sredstvom za sinteriranje. Istraživački tim je koristio računarsku nauku da bi potvrdio gasovito sredstvo za sinterovanje i potvrdio da reakcija ne ugrožava jedinstvena električna svojstva elektrolita. Stoga je moguće dizajnirati proces proizvodnje jezgre protonske keramičke baterije.
"Ovom studijom smo korak bliže razvoju jezgra proizvodnog procesa za protonske keramičke baterije", rekli su istraživači. U budućnosti planiramo proučavati proizvodni proces velikih površina, visokoefikasnih protonskih keramičkih baterija."
Vrijeme objave: Mar-08-2023