Egy felfedezés, amely felgyorsítja a szilárd oxid elektrolitikus cellák kereskedelmi forgalomba kerülését zöld hidrogén előállítására

A zöld hidrogén előállítási technológia feltétlenül szükséges a hidrogéngazdaság esetleges megvalósulásához, mert a szürke hidrogéntől eltérően a zöld hidrogén nem termel nagy mennyiségű szén-dioxidot a termelés során. A szilárd oxid elektrolitikus cellák (SOEC), amelyek megújuló energiát használnak a hidrogén vízből történő kinyerésére, felkeltik a figyelmet, mert nem termelnek szennyező anyagokat. Ezen technológiák közül a magas hőmérsékletű szilárd oxid elektrolitikus cellák előnye a nagy hatékonyság és a gyors gyártási sebesség.

A proton kerámia akkumulátor egy magas hőmérsékletű SOEC technológia, amely proton kerámia elektrolitot használ a hidrogénionok anyagon belüli átvitelére. Ezek az akkumulátorok olyan technológiát is alkalmaznak, amely 700 °C-ról vagy magasabbról 500 °C-ra vagy alacsonyabbra csökkenti az üzemi hőmérsékletet, ezáltal csökkenti a rendszer méretét és árát, valamint javítja a hosszú távú megbízhatóságot az öregedés késleltetésével. Mivel azonban az akkumulátorgyártási folyamat során a protikus kerámia elektrolitok viszonylag alacsony hőmérsékleten történő szinterezésének kulcsfontosságú mechanizmusát nem határozták meg egyértelműen, nehéz áttérni a kereskedelmi szakaszba.

A Koreai Tudományos és Technológiai Intézet Energy Materials Research Center kutatócsoportja bejelentette, hogy felfedezték ezt az elektrolit szinterező mechanizmust, ami felveti a kereskedelmi forgalomba hozatal lehetőségét: ez a nagy hatékonyságú kerámia akkumulátorok új generációja, amelyet korábban nem fedeztek fel. .

A kutatócsoport különféle modellkísérleteket tervezett és hajtott végre a tranziens fázis elektrolitsűrűsödésre gyakorolt ​​hatására az elektródák szinterezése során. Először tapasztalták, hogy a tranziens elektrolitból kis mennyiségű gáznemű szinterezési segédanyag biztosítása elősegítheti az elektrolit szinterezését. A gázszinterező segédanyagok ritkák és műszakilag nehezen megfigyelhetők. Ezért soha nem javasolták azt a hipotézist, hogy a proton kerámia cellákban az elektrolit sűrűsödését a párologtató szinterezőszer okozza. A kutatócsoport számítástechnikai eszközökkel igazolta a gáznemű szinterezőszert, és megerősítette, hogy a reakció nem veszélyezteti az elektrolit egyedi elektromos tulajdonságait. Ezért lehetséges a protonkerámia akkumulátor maggyártási folyamatának megtervezése.

"Ezzel a tanulmánnyal egy lépéssel közelebb kerültünk a protonkerámia akkumulátorok maggyártási folyamatának fejlesztéséhez" - mondták a kutatók. Azt tervezzük, hogy a jövőben tanulmányozzuk a nagy felületű, nagy hatékonyságú protonkerámia akkumulátorok gyártási folyamatát."