Ученые из Южной Кореи разработали новый метод, значительно повышающий производительность твердооксидных топливных элементов всего за 4 минуты.
Эта инновация может существенно изменить отрасль, обеспечивая более эффективное использование топлива, такого как водород, биогаз и природный газ.
Твердоксидные топливные элементы известны своей высокой производительностью, но их эффективность ограничена низкой скоростью реакции на катоде. Команда химиков из Корейского института передовых технологий и Пусанского университета нашла решение: они разработали процесс нанесения нанослоя оксида празеодимия на композитный электродный материал LSM-YSZ. Этот катализатор значительно ускоряет окислительно-восстановительную реакцию (ОВР) на катоде.
Испытания показали, что ТОТЭ с этим новым покрытием при температуре 650°C демонстрируют плотность энерговыделения в три раза выше, чем без покрытия. Процесс нанесения нанослоя происходит при комнатной температуре и атмосферном давлении, без необходимости в сложном оборудовании или химических процессах. Он включает погружение электрода в раствор с ионами празеодимия и применение электрического тока, что вызывает образование осадка на поверхности электрода. После высыхания осадок превращается в стабильный оксид, который активно способствует ОВР при высоких температурах.
Эта простая и энергоэффективная технология может значительно повысить эффективность ключевых химических реакций, в том числе в переработке нефти и производстве фармакологических препаратов. Открытие ученых может привести к значительным улучшениям в различных промышленных процессах.