A tecnologia de produção de hidrogénio verde é absolutamente necessária para a eventual realização de uma economia do hidrogénio porque, ao contrário do hidrogénio cinzento, o hidrogénio verde não produz grandes quantidades de dióxido de carbono durante a sua produção. As células eletrolíticas de óxido sólido (SOEC), que utilizam energia renovável para extrair hidrogênio da água, chamam a atenção porque não produzem poluentes. Entre essas tecnologias, as células eletrolíticas de óxido sólido de alta temperatura apresentam as vantagens de alta eficiência e rápida velocidade de produção.
A bateria de cerâmica de prótons é uma tecnologia SOEC de alta temperatura que usa um eletrólito de cerâmica de prótons para transferir íons de hidrogênio dentro de um material. Essas baterias também usam uma tecnologia que reduz as temperaturas operacionais de 700°C ou superiores para 500°C ou menos, reduzindo assim o tamanho e o preço do sistema e melhorando a confiabilidade a longo prazo ao retardar o envelhecimento. No entanto, como o mecanismo principal responsável pela sinterização de eletrólitos cerâmicos próticos a temperaturas relativamente baixas durante o processo de fabricação da bateria não foi claramente definido, é difícil passar para a fase de comercialização.
A equipe de pesquisa do Centro de Pesquisa de Materiais Energéticos do Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia anunciou que descobriu este mecanismo de sinterização de eletrólitos, levantando a possibilidade de comercialização: é uma nova geração de baterias cerâmicas de alta eficiência que não foram descobertas antes .
A equipe de pesquisa projetou e realizou vários experimentos modelo baseados no efeito da fase transitória na densificação do eletrólito durante a sinterização do eletrodo. Eles descobriram pela primeira vez que fornecer uma pequena quantidade de material auxiliar de sinterização gasoso do eletrólito transitório pode promover a sinterização do eletrólito. Auxiliares de sinterização a gás são raros e difíceis de observar tecnicamente. Portanto, a hipótese de que a densificação eletrolítica em células cerâmicas de prótons é causada pelo agente de sinterização vaporizante nunca foi proposta. A equipe de pesquisa utilizou a ciência computacional para verificar o agente de sinterização gasoso e confirmou que a reação não compromete as propriedades elétricas únicas do eletrólito. Portanto, é possível projetar o processo de fabricação do núcleo da bateria de cerâmica de prótons.
“Com este estudo, estamos um passo mais perto de desenvolver o processo principal de fabricação de baterias de cerâmica de prótons”, disseram os pesquisadores. Planejamos estudar o processo de fabricação de baterias cerâmicas de prótons de alta eficiência e grandes áreas no futuro."
Horário da postagem: 08/03/2023