Увеличение срока службы топливных элементов

Экология потребления. Наука и открытия: Специалисты Корейского института перспективных научных исследований и технологий описали новую методику улучшения химической стабильности электродных материалов, продлевающую срок службы топливных элементов с использованием минимального количества металлов.

Специалисты Корейского института перспективных научных исследований и технологий описали новую методику улучшения химической стабильности электродных материалов, продлевающую срок службы топливных элементов с использованием минимального количества металлов.

Топливные элементы – перспективная технология. Так, твердооксидные устройства, сделанные из керамических материалов, могут напрямую преобразовывать в электричество такое горючее, как биомассу, сжиженный нефтяной и природный газы. Ключевым фактором, определяющим их эффективность, является катод, на котором происходит реакция восстановления кислорода.

Обычно для изготовления этой детали используются структурные оксиды перовскита (ABO3). Но, несмотря на высокие первоначальные показатели, со временем характеристики таких катодов ухудшаются, ограничивая срок их использования. В частности, высокие температурное окисление, необходимое для работы элемента, вызывает поверхностную сегрегацию – накопление на материале вторичных фаз, вроде оксида стронция (SrOx). В результате ухудшаются параметры электрода.

Механизмы в основе этого феномена, как и эффективные способы его подавления, пока не предложены.

Используя вычислительную химию и экспериментальные данные, команда профессора ВуЧула Юнга (WooChul Jung) наблюдала, что местные состояния сжатия вокруг атомов стронция в решетке перовскитного электрода ослабляли связь Sr-O и способствовали выделению Sr. Группа определила локальные изменения в распределении напряжений как основную причину процесса. Основываясь на выводах, команда наносила на оксиды капли металла разного размера для управления деформацией решетки и подавлением выделения стронция.

«Технология может применяться путем добавления небольшого количества металлических атомов в процессе синтеза материала без дополнительного процесса, — сказал профессор Юнг. – Надеюсь, что в будущем методика окажется полезной для разработки высокопрочных электродов из оксида перовскита».

 опубликовано econet.ru  Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet