Grøn brintproduktionsteknologi er absolut nødvendig for den endelige realisering af en brintøkonomi, fordi grøn brint i modsætning til grå brint ikke producerer store mængder kuldioxid under sin produktion. Solid oxide electrolytic celler (SOEC), som bruger vedvarende energi til at udvinde brint fra vand, tiltrækker opmærksomhed, fordi de ikke producerer forurenende stoffer. Blandt disse teknologier har højtemperatur fastoxidelektrolyseceller fordelene ved høj effektivitet og hurtig produktionshastighed.
Det protonkeramiske batteri er en højtemperatur SOEC-teknologi, der bruger en protonkeramisk elektrolyt til at overføre brintioner i et materiale. Disse batterier bruger også en teknologi, der reducerer driftstemperaturer fra 700 ° C eller højere til 500 ° C eller lavere, og derved reducerer systemets størrelse og pris og forbedrer langsigtet pålidelighed ved at forsinke ældning. Men da nøglemekanismen, der er ansvarlig for sintring af protiske keramiske elektrolytter ved relativt lave temperaturer under batterifremstillingsprocessen, ikke er blevet klart defineret, er det vanskeligt at gå til kommercialiseringsstadiet.
Forskerholdet ved Energy Materials Research Center ved Korea Institute of Science and Technology annoncerede, at de har opdaget denne elektrolytsintringsmekanisme, hvilket øger muligheden for kommercialisering: det er en ny generation af højeffektive keramiske batterier, der ikke er blevet opdaget før .
Forskerholdet designede og udførte forskellige modelforsøg baseret på effekten af transient fase på elektrolytfortætning under elektrodesintring. De fandt for første gang, at tilvejebringelse af en lille mængde gasformigt sintringshjælpemateriale fra den forbigående elektrolyt kan fremme sintringen af elektrolytten. Gassintringshjælpemidler er sjældne og vanskelige at observere teknisk. Derfor er hypotesen om, at elektrolytfortætningen i protonkeramiske celler er forårsaget af det fordampende sintringsmiddel, aldrig blevet foreslået. Forskerholdet brugte beregningsvidenskab til at verificere det gasformige sintringsmiddel og bekræftede, at reaktionen ikke kompromitterer elektrolyttens unikke elektriske egenskaber. Derfor er det muligt at designe kernefremstillingsprocessen for protonkeramiske batterier.
"Med denne undersøgelse er vi et skridt tættere på at udvikle kernefremstillingsprocessen for protonkeramiske batterier," sagde forskerne. Vi planlægger at studere fremstillingsprocessen af store, højeffektive protonkeramiske batterier i fremtiden."
Posttid: Mar-08-2023