Регистрация / Вход
мобильная версия
ВОЙНА и МИР

 Сюжет дня

Эрдоган распорядился выдворить из Турции послов десяти стран
Британия отложила войну с Россией: первая на очереди — Франция
Владимир Путин выступил на Валдайском форуме
Главная страница » Новости » Просмотр
Версия для печати
Новые материалы для водородной энергетики создали в России
14.10.21 11:41 Наука, техника, образование
Значительно повысить характеристики водородно-воздушных топливных элементов помогут результаты ученых Южного федерального университета (ЮФУ), разработавших новый подход к синтезу электрокатализаторов. По словам авторов, повышение активности и стабильности катализаторов серьезно улучшит энергоэффективность и время работы электромобилей, беспилотников и другой техники на водородном топливе. Статья опубликована в журнале International Journal of Hydrogen Energy.

Электрокатализаторы – важнейшие компоненты современных водородно-воздушных топливных элементов, активно внедряемых в авиационную, автомобильную и другую подвижную технику. Как объяснили ученые ЮФУ, эти материалы состоят из сотен миллиардов металлических наночастиц, закрепленных на поверхности частиц углерода.

Наиболее перспективный тип катализаторов – биметаллические системы на основе платины, сообщили исследователи. Развитие технологий их получения позволит производить низкотемпературные водородно-воздушные топливные элементы, отличающиеся высокой энергоемкостью и мощностью, ​экологичностью, а также отсутствием шума и вибрации при работе.

Внутри ​топливных элементов на поверхности частиц платины происходят реакции окисления водорода и восстановления кислорода, обеспечивающие выработку электроэнергии. От эффективности катализатора зависит какое количество водорода и кислорода вступает в реакцию за единицу времени и, соответственно, какими будут мощностно-энергетические характеристики всего топливного элемента.
Существующие методы производства катализаторов, по словам ученых, далеки от оптимальных: размер и равномерность распределения металлических наночастиц не удается контролировать с необходимой точностью, отчего сильно страдает качество. Исследователи ЮФУ нашли новый подход к решению этой задачи, который, по их словам, позволит в несколько раз повысить эффективность и стабильность ​новых каталитических систем по сравнению с используемыми в настоящее время платиноуглеродными материалами.

"Идея в том, чтобы вместо одновременного осаждения платины и дополнительного металла – в нашем случае меди – сначала ​равномерно разместить на углероде часть платины, а лишь затем совместно осаждать атомы меди и платины. В такой ситуации первые ультрамелкие наночастицы платины служат центрами, на которых затем формируются каталитически активные биметаллические частицы. Благодаря влиянию второго компонента и равномерному распределению ​по поверхности углеродного носителя такие наночастицы будут иметь большую площадь поверхности и более высокую активность в электрохимических реакциях", – рассказал профессор химического факультета ЮФУ Владимир Гутерман.

Специалисты университета синтезировали новым методом катализаторы, значительно превосходящие коммерческие аналоги. По результатам лабораторных испытаний у лучшего из полученных образцов активность в реакции электровосстановления кислорода оказалась выше в четыре раза, чем у рыночного аналога, сообщили авторы работы. При этом стабильность, определяющая срок службы катализаторов, оказалась выше в шесть-восемь раз.

"Вместо одновременной сборки биметаллических наночастиц из атомов разных металлов мы "строим" их в несколько последовательных шагов. Это позволяет точнее управлять микроструктурой материала, варьируя условия монтажа частиц на каждом из шагов", – отметил Владимир Гутерман.

Для производства новых катализаторов ученые применяли методы жидкофазного синтеза. Работа является частью широкой программы исследований в области разработки новых электрокатализаторов, которые проводятся в лаборатории "Наноструктурные материалы для электрохимической энергетики" ЮФУ.

Индустриальным партнером проекта выступает компания ООО "Прометей-РД". В дальнейшем научный коллектив намерен совершенствовать предложенный метод, подготовив технологию для масштабного промышленного применения.
 

English
Архив
Форум

 Наши публикациивсе статьи rss

» Памяти Фывы
» Последние дни свободы человечества
» С Днем Победы!
» «Темные пятна» биографии Председателя ЦБ РФ
» Последний искренний сталинист
» C 8 Марта, драгоценные женщины!
» С днем защитника Отечества!
» Фонды правят миром
» Ответ на главный вопрос жизни, вселенной и всего такого. Или 42.

 Новостивсе статьи rss

» Российский генконструктор предупредил о критических рисках из-за мусора в космосе
» Минобороны РФ вызвало атташе ФРГ после заявления о ядерном сдерживании
» Эрдоган не стал объявлять персонами нон грата десять западных послов
» Шавкат Мирзиёев сохранил пост президента Узбекистана
» У нас свой президент: Татарстан открыто выступил против законопроекта Госдумы
» Израильские поселения на территории Палестины незаконны, заявил Евросоюз
» В Судане арестовали не менее 15 высокопоставленных чиновников и политиков
» В Госдепе потребовали от России поставить газ в Европу сверх контракта

 Репортаживсе статьи rss

» Интервью президента России Владимира Путина телеканалу CNBC
» Путь Путина - историк Рой Медведев: В 1999-м желающих управлять Россией было немного
» Совбез РФ: В мире зафиксированы попытки атак зараженных COVID-19 террористов
» Дмитрий Патрушев рассказал о регулировании цен на продовольствие и экспорте зерна
» Обзор аравийских стран: «Железный купол» для КСА; «Маленький Сингапур» в ОАЭ; большая роль «маленького Катара»; и мн. др. за август-сентябрь 2021
» Вакцинальный синдром: почему человечество испугалось прививки
» Алексей Рахманов: проекты авианосца у ОСК есть, а заказа ВМФ нет
» Российские атомщики взялись доказать, что вечный двигатель существует

 Комментариивсе статьи rss

» Британия отложила войну с Россией: первая на очереди — Франция
» "Глобальная встряска": на первой сессии "Валдая" обсудили угрозу войн
» Русский язык объявлен главной бедой Латвии
» Лукьянов: Пандемия подвела черту под временем предопределенности
» Иностранный бизнес назвал преграды для наращивания инвестиций в России
» От «советской дойной коровы» до «фаната ЕС»: через 30 лет после обретения независимости судьба Украины все еще остается «трагичной» (Хуаньцю шибао, Китай)
» Тайна спутницы: рассекречены детали лунной программы СССР
» МВФ навязывает миру разорительную реформу энергетики

 Аналитикавсе статьи rss

» «Северный поток – 2» — новое качество газовых войн
» Криптоиллюзии нового мирового порядка
» Почему у Китая получилось: уроки реформ в СССР и КНР тридцать лет спустя
» В мире стремительно дорожает "ненужный товар": Россия заработает миллиарды
» Анализ перспектив водородной экономики
» Глубинное государство: цели и акторы
» Ближайшие перспективы энергорынка Европы
» «Инициатива трёх морей» от «глобальной Британии»
 
мобильная версия Сайт основан Натальей Лаваль в 2006 году © 2006-2021 Inca Group "War and Peace"