Пятница, 29.03.2024, 09:56
Приветствую Вас Гость
Главная » 2013 » Август » 9 » Синтетические полимеры помогут создать недорогие, эффективные и долговечные щелочные топливные элементы
Синтетические полимеры помогут создать недорогие, эффективные и долговечные щелочные топливные элементы
19:45
Новая рентабельная полимерная мембрана может снизить стоимость щелочных аккумуляторов и топливных элементов, позволив заменить дорогостоящие платиновые катализаторы и при этом не пожертвовать важными аспектами производительности. Об этом на днях сообщили исследователи из Пенсильванского университета (США).

«Мы попытались разрушить парадигму компромиссов в материалах, повысив одновременно как устойчивость, так и проводимость мембраны. Этого нам удалось добиться благодаря уникальной конструкции полимерных материалов», — сказал адъюнкт-профессор материаловедения и инженерии Майкл Хикнер.

В твердотельных щелочных топливных элементах анионообменные мембраны проводят отрицательны заряды между катодом и анодом устройства для создания полезной электроэнергии. В большинстве топливных элементов сейчас используются мембраны, которым требуются катализаторы на основе платины. Последние эффективны, но дорогостоящи.



Доктор Майкл Хикнер и его исследовательская группа проводит тестирование топливных элементов в лаборатории Reber Building.

Новый полимер Хикнера представляет собой уникальную анионообменную мембрану, позволяющую использовать намного более рентабельные катализаторы из недрагоценных металлов. Причем это не сказывается на долговечности или эффективности, как это было с предыдущими анионообменными мембранами.

«Мы открываем новые альтернативы, возможность выбора, новые технологии, чтобы люди, которые хотят коммерциализировать топливные элементы, могли сделать выбор между старой парадигмой и новыми возможностями», — сказал Хикнер.

Для создания альтернативы ученым потребовалась немалая доля интуиции и удачи. В ходе исследования команда Хикнера создала несколько вариантов мембраны, каждая из которых немного отличается от остальных по химическому составу. Затем ученые проверили каждый вариант в имитированных условиях, чтобы спрогнозировать, какой их них будет оптимально работать в настоящем топливном элементе.

Основываясь на первоначальных тестах, исследователи спрогнозировали, что наилучшей эффективностью (в плане проводимости) и долговечностью будут обладать мембраны, имеющие в своем составе длинные углеродные структуры. После этого предсказания проверили на практике и, спустя 60 ч непрерывной работы, выяснилось, что наилучшими показателями все же обладают структуры почти втрое меньшей длины. Результатами проделанной работы они поделились в новом выпуске издания Journal of the American Chemical Society.

Просмотров: 899 | Добавил: defaultNick | Теги: мембрана, топливные элементы, катализаторы, полимеры | Рейтинг: 0.0/0 |
Всего комментариев: 0