
Ученые УрФУ в составе научного коллектива создали новый материал для экологичных альтернативных источников электроэнергии. Разработка позволяет снизить затраты времени и ресурсов на производство топливных элементов.
Как сообщает пресс-служба вуза, большинство носимых и переносных электронных устройств и электротранспорта (мобильные телефоны, ноутбуки, электросамокаты, электровелосипеды, электрокары и электромобили) требуют постоянной перезарядки или замены источника энергии.
Широко применяются щелочные и кислотные аккумуляторы и батарейки, но они содержат вредные вещества (свинец или кадмий), поэтому их необходимо перерабатывать на специальных предприятиях. Рядом преимуществ обладают литий-ионные элементы питания, но они взрывоопасны, а запасы лития в земной коре ограничены и распределены очень неравномерно.
Альтернатива кислотным, щелочным и литий-ионным источникам электроэнергии могут стать системы с топливными элементами. Это источники тока, преобразующие химическую энергию топлива в электрическую напрямую.
В частности класс твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ) является одним из наиболее экологически чистых генераторов электроэнергии, имеет достаточно высокий КПД и дает возможность использовать разные по составу топлива.
Коллектив разработчиков УрФУ совместно с учеными Института высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской академии наук при финансовой поддержке по программе «Приоритет-2030» синтезировал и изучил новые соединения класса ферритов (соединения оксидов железа с оксидами других металлов) для создания симметричных ТОТЭ на основе железа, бария и лантана.
«Полученные нами материалы на основе феррита лантана-бария демонстрируют высокие значения проводимости и низкие значения поляризационных сопротивлений в атмосфере воздуха, а это ключевые характеристики потенциальных материалов для ТОТЭ», - поделился завлабораторией водородной энергетики УрФУ Дмитрий Медведев.
В дальнейшем планируется создать полноразмерную ячейку ТОТЭ для экспериментальных исследований.
Результаты исследования опубликованы в Journal of the European Ceramic Society.
Фото: пресс-служба УрФУ