Сибирские ученые создали уникальные мембраны для топливных элементов

Новый метод синтеза электролитных мембран, которые являются важнейшей частью топливных элементов, создали специалисты Института химии твердого тела и механохимии СО РАН, 27 октября пишет журнал «Наука в Сибири».

Топливные элементы — устройства, превращающие энергию от химической реакции топлива в электричество, минуя процесс горения. Мембрана является важнейшим элементом, который должен пропускать только протоны, обеспечивая тем самым высвобождение электронов для питания электроприборов.

Существующие топливные элементы рассчитаны на протекание реакций в низкотемпературном или высокотемпературном режимах. Новая разработка российских ученых позволяет использовать мембрану в среднетемпературном режиме.

«Мембрана — собирательное понятие, которое характеризуется не только высокой (в данном случае — протонной) проводимостью и низкой электронной, но и хорошими прочностными механическими свойствами, а также термической, термодинамической и химической устойчивостью. Чем она тоньше и пластичнее, чем однороднее ее структура при высокой проводимости, тем мощнее и долговечнее получится топливный элемент», — отмечается в издании.

Исследователи смешали полимерную добавку Butvar B-98 с дигидрофосфатом цезия, получив тем самым композиционный электролит. Однако простое смешение приводит к недостаточно однородному распределению соли в элементе, поэтому дигидрофосфат цезия сформировали непосредственно в полимерной матрице благодаря растворителю.

«Получилось так, что, подобрав методику синтеза из исходных компонентов, соответствующие растворители, составы и условия, удалось синтезировать дигидрофосфат цезия непосредственно в полимерной матрице. Поскольку исходные соединения имеют общий растворитель, мы получили соль с маленькими частицами, не требующими дальнейшего измельчения», — заявила старший научный сотрудник лаборатории неравновесных твердофазных систем ИХТТМ СО РАН кандидат химических наук Ирина Николаевна Багрянцева.

Она добавила, что в данном методе нет ничего сложного, хотя ранее он не применялся для решения подобных задач.