Ученые Института общей и неорганической химии РАН совместно с коллегами из трех научных центров разработали инновационный материал для мембран водородных аккумуляторов. Это открывает новые возможности для использования водорода как доступного возобновляемого энергоисточника.
Прорыв в создании энергосистем нового поколения
Российские исследователи представили гибридный материал для протонообменных мембран, критически важных для водородных аккумуляторов транспорта и робототехники. Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда в ИОНХ РАН с участием специалистов Высшей школы экономики, Института физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина и Нью-Йоркского университета в Абу-Даби.
Доктор химических наук Екатерина Сафронова подчеркивает: "Наша разработка создает основу для надежных энергосистем завтрашнего дня. Она способна продлить срок службы топливных элементов и повысить их мощность, ускоряя развитие экологичной энергетики".
Рекордные показатели эффективности
Тестирование подтвердило исключительные характеристики материала: при влажности 50% мощность мембраны в 1.5 раза выше аналогов, а при 30% — превышает существующие решения в 3.9-5.3 раза. Материал демонстрирует уникальную стабильность объема при изменении влажностных условий.
Инновационный состав мембраны
За основу взят полимер Aquivion, который ученые усовершенствовали добавлением наночастиц кремнезема и цезиевой соли фосфорновольфрамовой кислоты. Эти компоненты предотвращают деформацию структуры при колебаниях влажности и значительно повышают эффективность в сухих условиях.
Традиционные перфторсульфополимеры теряют проводимость при влажности ниже 60% и подвержены разрушению из-за расширения-сжатия. Новая разработка полностью решает эти проблемы.
Перспективы водородной энергетики
Водородные топливные элементы преобразуют химическую энергию в электрическую, выделяя только воду и тепло, что значительно снижает углеродный след. Будучи самым распространенным элементом во Вселенной, водород представляет собой неиссякаемый экологичный ресурс.
В мировом транспорте лидируют компании Toyota и Honda, представившие автомобили на водородных элементах. В Китае три технологические компании — Shaanxi Tongchen Cryogenic Technology, Dream Chasing Aerospace Technology и Beijing Jiaqing New Energy Technology — успешно испытали грузовой дрон на жидком водороде с дальностью полёта до 1000 км. Эти достижения сигнализируют о стремительном развитии отрасли.
Источник: biz.cnews.ru
