Развитие водородной энергетики продолжается. Сибирские учёные улучшили характеристики материалов, предназначенных для использования в среднетемпературных водородных твердооксидных топливных элементах. Исследования проведены в рамках государственной программы «Научно-технологическое развитие РФ» с применением уникальной научной установки «Станция EXAFS-спектроскопии».
Твердооксидные топливные элементы, именуемые как ТОТЭ, являются перспективным направлением водородной энергетики. Они позволяют генерировать электроэнергию и тепло при взаимодействии водорода с кислородом с образованием исключительно воды в качестве побочного продукта. Эти элементы используются как в автомобилях, так и как источник электрификации и обогрева помещений.
Обычные ТОТЭ работают при 800-1000°C – благодаря этому генерируется больше тепла, а вот материалы быстро изнашиваются.
Учёные определили соединение для среднетемпературных ТОТЭ (500-700°C), которое обеспечивает более высокую термическую стабильность и позволяет использовать менее дорогие материалы, увеличивая долговечность конструкций.
Это соединение – никелат празеодима. Он обладает превосходными свойствами для кислородного транспорта, но не стабилен термически в рабочих условиях катода. Однако частичная замена празеодима другими редкоземельными элементами, такими как лантан и неодим, позволила повысить термическую стабильность материала.
Фото: freepik
ГОР