Yeşil hidrojen üretim teknolojisi, hidrojen ekonomisinin nihai olarak gerçekleşmesi için kesinlikle gereklidir çünkü gri hidrojenin aksine yeşil hidrojen, üretimi sırasında büyük miktarda karbondioksit üretmez. Sudan hidrojen çıkarmak için yenilenebilir enerji kullanan katı oksit elektrolitik hücreler (SOEC), kirletici madde üretmemeleri nedeniyle dikkat çekiyor. Bu teknolojiler arasında yüksek sıcaklıktaki katı oksit elektrolitik hücreler, yüksek verimlilik ve hızlı üretim hızı avantajlarına sahiptir.
Proton seramik pil, bir malzeme içindeki hidrojen iyonlarını aktarmak için proton seramik elektrolit kullanan, yüksek sıcaklıkta bir SOEC teknolojisidir. Bu piller aynı zamanda çalışma sıcaklıklarını 700°C veya daha yüksekten 500°C veya daha altına düşüren, böylece sistem boyutunu ve fiyatını azaltan ve eskimeyi geciktirerek uzun vadeli güvenilirliği artıran bir teknoloji kullanır. Ancak pil üretim süreci sırasında protik seramik elektrolitlerin nispeten düşük sıcaklıklarda sinterlenmesinden sorumlu olan temel mekanizma açıkça tanımlanmadığından ticarileştirme aşamasına geçmek zordur.
Kore Bilim ve Teknoloji Enstitüsü Enerji Malzemeleri Araştırma Merkezi'ndeki araştırma ekibi, ticarileşme olasılığını artıran bu elektrolit sinterleme mekanizmasını keşfettiklerini duyurdu: Bu, daha önce keşfedilmemiş yeni nesil yüksek verimli seramik pillerdir. .
Araştırma ekibi, elektrot sinterleme sırasında geçici fazın elektrolit yoğunlaşması üzerindeki etkisine dayanarak çeşitli model deneyler tasarladı ve gerçekleştirdi. İlk kez, geçici elektrolitten az miktarda gazlı sinterleme yardımcı malzemesinin sağlanmasının, elektrolitin sinterlenmesini destekleyebileceğini buldular. Gaz sinterleme yardımcı maddeleri nadirdir ve teknik olarak gözlemlenmesi zordur. Bu nedenle proton seramik hücrelerindeki elektrolit yoğunlaşmasının buharlaştırıcı sinterleme maddesinden kaynaklandığı hipotezi hiçbir zaman öne sürülmemiştir. Araştırma ekibi gaz halindeki sinterleme maddesini doğrulamak için hesaplamalı bilimi kullandı ve reaksiyonun elektrolitin benzersiz elektriksel özelliklerinden ödün vermediğini doğruladı. Bu nedenle proton seramik pilin çekirdek üretim sürecini tasarlamak mümkündür.
Araştırmacılar, "Bu çalışmayla proton seramik pillerin çekirdek üretim sürecini geliştirmeye bir adım daha yaklaştık" dedi. Gelecekte geniş alanlı, yüksek verimli proton seramik pillerin üretim sürecini incelemeyi planlıyoruz."
Gönderim zamanı: Mar-08-2023