Isang pagtuklas na nagpapabilis sa komersyalisasyon ng solid oxide electrolytic cells para sa produksyon ng berdeng hydrogen

Ang teknolohiya ng produksyon ng berdeng hydrogen ay ganap na kinakailangan para sa tuluyang pagsasakatuparan ng ekonomiya ng hydrogen dahil, hindi katulad ng kulay abong hydrogen, ang berdeng hydrogen ay hindi gumagawa ng malaking halaga ng carbon dioxide sa panahon ng paggawa nito. Ang mga solid oxide electrolytic cells (SOEC), na gumagamit ng renewable energy upang kunin ang hydrogen mula sa tubig, ay nakakaakit ng pansin dahil hindi sila gumagawa ng mga pollutant. Kabilang sa mga teknolohiyang ito, ang mataas na temperatura ng solid oxide electrolytic cells ay may mga pakinabang ng mataas na kahusayan at mabilis na bilis ng produksyon.

Ang proton ceramic na baterya ay isang high-temperature na teknolohiya ng SOEC na gumagamit ng proton ceramic electrolyte upang ilipat ang mga hydrogen ions sa loob ng isang materyal. Gumagamit din ang mga bateryang ito ng teknolohiya na nagpapababa ng temperatura ng pagpapatakbo mula 700 ° C o mas mataas hanggang 500 ° C o mas mababa, sa gayon ay binabawasan ang laki at presyo ng system, at pinapabuti ang pangmatagalang pagiging maaasahan sa pamamagitan ng pagkaantala sa pagtanda. Gayunpaman, dahil ang pangunahing mekanismo na responsable para sa sintering protic ceramic electrolytes sa medyo mababang temperatura sa panahon ng proseso ng pagmamanupaktura ng baterya ay hindi malinaw na tinukoy, mahirap lumipat sa yugto ng komersyalisasyon.

Ang pangkat ng pananaliksik sa Energy Materials Research Center sa Korea Institute of Science and Technology ay nag-anunsyo na natuklasan nila ang electrolyte sintering mechanism na ito, na nagpapataas ng posibilidad ng komersyalisasyon: ito ay isang bagong henerasyon ng mga high-efficiency na ceramic na baterya na hindi pa natuklasan noon. .

Ang pangkat ng pananaliksik ay nagdisenyo at nagsagawa ng iba't ibang mga eksperimento sa modelo batay sa epekto ng transient phase sa electrolyte densification sa panahon ng electrode sintering. Nalaman nila sa unang pagkakataon na ang pagbibigay ng kaunting gaseous sintering auxiliary material mula sa transient electrolyte ay maaaring magsulong ng sintering ng electrolyte. Ang mga gas sintering auxiliary ay bihira at mahirap obserbahan sa teknikal. Samakatuwid, ang hypothesis na ang electrolyte densification sa proton ceramic cells ay sanhi ng vaporizing sintering agent ay hindi kailanman iminungkahi. Ang pangkat ng pananaliksik ay gumamit ng computational science upang i-verify ang gaseous sintering agent at kinumpirma na ang reaksyon ay hindi nakompromiso ang mga natatanging electrical properties ng electrolyte. Samakatuwid, posibleng idisenyo ang pangunahing proseso ng pagmamanupaktura ng proton ceramic na baterya.

"Sa pag-aaral na ito, kami ay isang hakbang na mas malapit sa pagbuo ng pangunahing proseso ng pagmamanupaktura para sa mga proton ceramic na baterya," sabi ng mga mananaliksik. Plano naming pag-aralan ang proseso ng pagmamanupaktura ng malalaking lugar, mataas na kahusayan na mga proton ceramic na baterya sa hinaharap."