Penemuan yang mempercepatkan pengkomersilan sel elektrolitik oksida pepejal untuk penghasilan hidrogen hijau

Teknologi pengeluaran hidrogen hijau amat diperlukan untuk merealisasikan ekonomi hidrogen kerana, tidak seperti hidrogen kelabu, hidrogen hijau tidak menghasilkan sejumlah besar karbon dioksida semasa pengeluarannya. Sel elektrolitik oksida pepejal (SOEC), yang menggunakan tenaga boleh diperbaharui untuk mengekstrak hidrogen daripada air, menarik perhatian kerana ia tidak menghasilkan bahan pencemar. Di antara teknologi ini, sel elektrolitik oksida pepejal suhu tinggi mempunyai kelebihan kecekapan tinggi dan kelajuan pengeluaran yang cepat.

Bateri seramik proton ialah teknologi SOEC suhu tinggi yang menggunakan elektrolit seramik proton untuk memindahkan ion hidrogen dalam bahan. Bateri ini juga menggunakan teknologi yang mengurangkan suhu operasi daripada 700 ° C atau lebih tinggi kepada 500 ° C atau lebih rendah, dengan itu mengurangkan saiz dan harga sistem, dan meningkatkan kebolehpercayaan jangka panjang dengan melambatkan penuaan. Walau bagaimanapun, kerana mekanisme utama yang bertanggungjawab untuk mensinter elektrolit seramik protik pada suhu yang agak rendah semasa proses pembuatan bateri belum ditakrifkan dengan jelas, adalah sukar untuk bergerak ke peringkat pengkomersilan.

Pasukan penyelidik di Pusat Penyelidikan Bahan Tenaga di Institut Sains dan Teknologi Korea mengumumkan bahawa mereka telah menemui mekanisme pensinteran elektrolit ini, meningkatkan kemungkinan pengkomersilan: ia adalah generasi baharu bateri seramik berkecekapan tinggi yang belum ditemui sebelum ini. .

Pasukan penyelidik mereka bentuk dan menjalankan pelbagai eksperimen model berdasarkan kesan fasa sementara pada ketumpatan elektrolit semasa pensinteran elektrod. Mereka mendapati buat kali pertama bahawa menyediakan sejumlah kecil bahan bantu pensinteran gas daripada elektrolit sementara boleh menggalakkan pensinteran elektrolit. Alat bantu pensinteran gas jarang berlaku dan sukar untuk diperhatikan secara teknikal. Oleh itu, hipotesis bahawa ketumpatan elektrolit dalam sel seramik proton disebabkan oleh agen pensinteran pengewapan tidak pernah dicadangkan. Pasukan penyelidik menggunakan sains pengiraan untuk mengesahkan agen pensinteran gas dan mengesahkan bahawa tindak balas itu tidak menjejaskan sifat elektrik unik elektrolit. Oleh itu, adalah mungkin untuk mereka bentuk proses pembuatan teras bateri seramik proton.

"Dengan kajian ini, kami selangkah lebih dekat untuk membangunkan proses pembuatan teras untuk bateri seramik proton," kata para penyelidik. Kami bercadang untuk mengkaji proses pembuatan bateri seramik proton yang luas dan berkecekapan tinggi pada masa hadapan."