Новый класс дешевых топливных элементов, созданных на основе недавно открытого полимерного материала, могут стать мостом между температурными режимами двух типов существующих топливных ячеек. Это открытие может ускорить их коммерциализацию и применение в промышленности, в частности, в автомобильной. Исследование опубликовано в журнале Nature Energy.
Команда ученых Национальной лаборатории Лос-Аламос при содействии Национального института науки и техники Японии обнаружила, что топливные ячейки, содержащие ионные пары с фосфатом аммония, могут действовать при температуре от 80 до 200 градусов Цельсия с водой или без, что повышает применимость топливного элемента в ряде случаев.
Nissan представил фургон на твердооксидных топливных элементах
Идеи
Сейчас существует два основных класса полимерных топливных элементов. Один из них — низкотемпературные элементы, требующие воду для проводимости протонов, они не могут работать при температуре свыше 100 градусов. Второй тип может действовать при 180 градусах без воды, однако, его производительность в условиях водопоглощения ниже 140 градусов падает.
Ученые обнаружили, что ионные пары с фосфатом аммония обладают гораздо более прочными связями (в 8,7 раз прочнее обычный кислотных связей), которые позволяют осуществлять эффективный транспорт протонов даже в условиях водопоглощения. Они уверены, что производительность и прочность нового класса топливных элементов может быть увеличена еще больше с помощью эффективных электродных материалов и через 5-10 лет заменят нынешние низкотемпературные топливные ячейки, пишет EurekAlert.