A tecnoloxía de produción de hidróxeno verde é absolutamente necesaria para a eventual realización dunha economía do hidróxeno porque, a diferenza do hidróxeno gris, o hidróxeno verde non produce grandes cantidades de dióxido de carbono durante a súa produción. As células electrolíticas de óxido sólido (SOEC), que utilizan enerxías renovables para extraer hidróxeno da auga, están a chamar a atención porque non producen contaminantes. Entre estas tecnoloxías, as células electrolíticas de óxido sólido de alta temperatura teñen as vantaxes dunha alta eficiencia e velocidade de produción rápida.
A batería de cerámica de protóns é unha tecnoloxía SOEC de alta temperatura que utiliza un electrólito de cerámica de protóns para transferir ións de hidróxeno dentro dun material. Estas baterías tamén usan unha tecnoloxía que reduce as temperaturas de funcionamento de 700 °C ou superior a 500 °C ou inferior, reducindo así o tamaño e o prezo do sistema e mellorando a fiabilidade a longo prazo ao atrasar o envellecemento. Non obstante, como o mecanismo clave responsable da sinterización dos electrólitos cerámicos próticos a temperaturas relativamente baixas durante o proceso de fabricación da batería non foi claramente definido, é difícil pasar á fase de comercialización.
O equipo de investigación do Centro de Investigación de Materiais Enerxéticos do Instituto de Ciencia e Tecnoloxía de Corea anunciou que descubriron este mecanismo de sinterización de electrólitos, o que aumenta a posibilidade de comercialización: é unha nova xeración de baterías cerámicas de alta eficiencia que non foron descubertas antes. .
O equipo de investigación deseñou e levou a cabo varios experimentos modelo baseados no efecto da fase transitoria na densificación de electrólitos durante a sinterización dos electrodos. Descubriron por primeira vez que proporcionar unha pequena cantidade de material auxiliar de sinterización gasoso a partir do electrólito transitorio pode promover a sinterización do electrólito. Os auxiliares de sinterización de gas son raros e difíciles de observar tecnicamente. Polo tanto, nunca se propuxo a hipótese de que a densificación de electrólitos nas células cerámicas de protóns é causada polo axente de sinterización vaporizador. O equipo de investigación utilizou a ciencia computacional para verificar o axente de sinterización gasoso e confirmou que a reacción non compromete as propiedades eléctricas únicas do electrólito. Polo tanto, é posible deseñar o proceso de fabricación principal da batería cerámica de protóns.
"Con este estudo, estamos un paso máis preto de desenvolver o proceso de fabricación do núcleo de baterías cerámicas de protóns", dixeron os investigadores. Planeamos estudar o proceso de fabricación de baterías cerámicas de protóns de gran eficiencia no futuro".
Hora de publicación: 08-03-2023