Российские и китайские исследователи разработали метод, который позволяет значительно продлить эксплуатационный срок водородно-воздушных топливных элементов, применяемых в водородной энергетике. Об этом сообщается в пресс-службе Минобрнауки РФ. Основная идея нового подхода заключается в усовершенствовании протонпроводящей мембраны, которая выполняет ключевую функцию в этих элементах.
Исследование показало, что фторирование может значительно улучшить долговечность протонпроводящих мембран в условиях работы водородно-воздушных топливных элементов. В дальнейшем планируется возможность создания мембран большого размера. Результаты работы опубликованы в журнале Polymer degradation and stability.
«Международный коллектив ученых из Института общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН, НИУ “Высшая школа экономики”, Университета имени Сунь Ятсена и Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого предложил метод повышения надежности протонпроводящих мембран для топливного элемента, что позволит увеличить срок службы устройств, сократить затраты на производство энергии и, таким образом, приблизить переход к водородной энергетике», — сообщили в пресс-службе.
Протонпроводящая мембрана (электролит) является «сердцем» топливного элемента и предназначена для разделения топлива и переноса протона от положительно заряженного электрода к отрицательно заряженному. В качестве такой мембраны используется фторсодержащий полимер с сульфогруппами, которые обеспечивают перенос протонов. На данный момент такие топливные элементы довольно недолговечны. Повышение химической стабильности мембраны может решить данную проблему.
Ученые из России и Китая представили результаты исследования стабилизации перфторсульфополимеров, произведенных в России, посредством обработки их фтором. Воздействие фтора позволило перевести группы, уязвимые для атаки радикалов, в более устойчивое состояние. Мембраны, изготовленные из обработанного материала, продемонстрировали характеристики, сопоставимые с таковыми для коммерческого аналога иностранного производства, причем мощность элемента на новой лабораторной мембране на 20% выше, чем у аналога.
Фото: hi-tech.mail.ru