Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Супертег Наука 2021январь - РИА Новости, 1920, 14.10.2019
Наука

В России создали новые материалы для водородной энергетики

© Depositphotos / aa-wВодородная энергетика
Водородная энергетика - РИА Новости, 1920, 14.10.2021
Читать ria.ru в
МОСКВА, 14 окт — РИА Новости. Значительно повысить характеристики водородно-воздушных топливных элементов помогут результаты ученых Южного федерального университета (ЮФУ), разработавших новый подход к синтезу электрокатализаторов. По словам авторов, повышение активности и стабильности катализаторов серьезно улучшит энергоэффективность и время работы электромобилей, беспилотников и другой техники на водородном топливе. Статья опубликована в журнале International Journal of Hydrogen Energy.
Электрокатализаторы — важнейшие компоненты современных водородно-воздушных топливных элементов, активно внедряемых в авиационную, автомобильную и другую подвижную технику. Как объяснили ученые ЮФУ, эти материалы состоят из сотен миллиардов металлических наночастиц, закрепленных на поверхности частиц углерода.
Наиболее перспективный тип катализаторов — биметаллические системы на основе платины, сообщили исследователи. Развитие технологий их получения позволит производить низкотемпературные водородно-воздушные топливные элементы, отличающиеся высокой энергоемкостью и мощностью, ​экологичностью, а также отсутствием шума и вибрации при работе.
Образец топливного элемента - РИА Новости, 1920, 10.12.2020
Ученые нашли способ продлить срок службы водородных топливных элементов
Внутри ​топливных элементов на поверхности частиц платины происходят реакции окисления водорода и восстановления кислорода, обеспечивающие выработку электроэнергии. От эффективности катализатора зависит, какое количество водорода и кислорода вступает в реакцию за единицу времени и, соответственно, какими будут мощностно-энергетические характеристики всего топливного элемента.
Существующие методы производства катализаторов, по словам ученых, далеки от оптимальных: размер и равномерность распределения металлических наночастиц не удается контролировать с необходимой точностью, отчего сильно страдает качество. Исследователи ЮФУ нашли новый подход к решению этой задачи, который, по их словам, позволит в несколько раз повысить эффективность и стабильность ​новых каталитических систем по сравнению с используемыми в настоящее время платиноуглеродными материалами.

"Идея в том, чтобы вместо одновременного осаждения платины и дополнительного металла — в нашем случае меди — сначала ​равномерно разместить на углероде часть платины, а лишь затем совместно осаждать атомы меди и платины. В такой ситуации первые ультрамелкие наночастицы платины служат центрами, на которых затем формируются каталитически активные биметаллические частицы. Благодаря влиянию второго компонента и равномерному распределению ​по поверхности углеродного носителя такие наночастицы будут иметь большую площадь поверхности и более высокую активность в электрохимических реакциях", — рассказал профессор химического факультета ЮФУ Владимир Гутерман.

Специалисты университета синтезировали новым методом катализаторы, значительно превосходящие коммерческие аналоги. По результатам лабораторных испытаний у лучшего из полученных образцов активность в реакции электровосстановления кислорода оказалась выше в четыре раза, чем у рыночного аналога, сообщили авторы работы. При этом стабильность, определяющая срок службы катализаторов, оказалась выше в шесть-восемь раз.
"Вместо одновременной сборки биметаллических наночастиц из атомов разных металлов мы "строим" их в несколько последовательных шагов. Это позволяет точнее управлять микроструктурой материала, варьируя условия монтажа частиц на каждом из шагов", — отметил Владимир Гутерман.
Ученые в лаборатории - РИА Новости, 1920, 28.10.2020
В России придумали новый тип накопителей водородного топлива
Для производства новых катализаторов ученые применяли методы жидкофазного синтеза. Работа является частью широкой программы исследований в области разработки новых электрокатализаторов, которые проводятся в лаборатории "Наноструктурные материалы для электрохимической энергетики" ЮФУ.
Индустриальным партнером проекта выступает компания ООО "Прометей-РД". В дальнейшем научный коллектив намерен совершенствовать предложенный метод, подготовив технологию для масштабного промышленного применения.
 
 
 
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала
В Латвии зафиксировали рекордное число смертей от COVID-19 за суткиЖириновский призвал выгнать из Госдумы три партииКаждый четвертый работник США сообщил о требовании привиться от COVID-19Россия и АСЕАН договорились обеспечивать безопасность на мореЭпоха низких цен на энергию может подойти к концу, заявил СечинВ ДНР указали Зеленскому на некомпетентность украинской делегацииПутин обсудил с членами Совбеза вопросы климатаСиноптики предупредили москвичей о температурном рекорде в выходныеСечин не исключил обострения дефицита и роста цен на нефтьСечин рассказал о влиянии климатического давления на энергетикуАмериканцы высмеяли попытки "хромого" ЕС избавиться от российского влиянияУмер ведущий программы "Суд присяжных" Валерий СтепановПод Новгородом женщина убила и расчленила мужчинуВ Пензенской области ужесточат ограничения из-за COVID-19Не все участники ОПЕК+ могут нарастить добычу, заявил СечинРазведка Южной Кореи опровергла слухи о двойнике Ким Чен ЫнаИванов назвал газовый кризис в Молдавии примером желания жить "на халяву"Официальный курс евро вырос на 81 копейкуВ Белоруссии заявили о 400 живых членах СС, причастных к геноциду в войнуДревний человек попал в Арктику 25 тысяч лет назад, заявил археолог