Специалисты Самарского государственного технического университета (СамГТУ), работая вместе с коллегами из других научных центров, обнаружили новые материалы, которые могут эффективно применяться в мощных аккумуляторах даже при пониженных температурах. Материалы превосходят существующие аналоги и могут быть использованы в топливных элементах, пишет ТАСС.
Сообщается, что ученые стремились найти материалы, способные инициировать необходимую реакцию в твердооксидных топливных элементах (ТОТЭ) при более низкой температуре, чем уже известные разработки. Как пояснили эксперты из СамГТУ, процесс преобразования и хранения электроэнергии в таких аккумуляторах основан на материалах с высокой кислород-ионной проводимостью, активируемой при температурах свыше 900 °C.
Исследовательская группа тщательно изучила потенциальные материалы для ТОТЭ, измеряя их проводимость под разными уровнями давления и в различных температурных режимах как в сухой, так и во влажной атмосфере.
Открытые материалы продемонстрировали термическую и химическую устойчивость во всем диапазоне исследуемых температур. Помимо этого, специалисты установили, что образцы обладают смешанной электрон-ионной проводимостью, значение которой значительно возрастает уже при температурах ниже 800 °C.
Доцент кафедры «Общая и неорганическая химия» СамГТУ Елизавета Морхова объяснила, что принцип функционирования стандартных металл-ионных аккумуляторов и ТОТЭ весьма похож. В обоих случаях применяются проводящие кристаллические неорганические материалы. Однако в аккумуляторах проводимость обеспечивается за счет диффузии катионов, тогда как в ТОТЭ — за счет диффузии кислород-аниона. Она подчеркнула, что в отличие от аккумуляторов, функционирующих в нормальных условиях окружающей среды, такой процесс в ТОТЭ возможен лишь при высоких температурах.
Для справки: твердооксидные топливные элементы (ТОТЭ) представляют собой большие и мощные системы накопления электрической энергии, способные сохранять заряд на протяжении тысяч часов. Эти устройства находят применение в качестве источников электропитания для базовых станций мобильных операторов, жилых домов, а также военной и космической техники.
Ранее ученые создали вырабатывающий электричество «слайм». Странное по своим свойствам вещество почти полностью состоит из обычной воды и аминокислот, но при этом может найти применение практически в любых сферах жизнедеятельности.
