பச்சை ஹைட்ரஜன் உற்பத்திக்கான திட ஆக்சைடு மின்னாற்பகுப்பு செல்களின் வணிகமயமாக்கலை துரிதப்படுத்தும் ஒரு கண்டுபிடிப்பு

பச்சை ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி தொழில்நுட்பம் ஒரு ஹைட்ரஜன் பொருளாதாரத்தின் இறுதியில் உணர்தல் முற்றிலும் அவசியம், ஏனெனில், சாம்பல் ஹைட்ரஜன் போலல்லாமல், பச்சை ஹைட்ரஜன் அதன் உற்பத்தியின் போது அதிக அளவு கார்பன் டை ஆக்சைடை உற்பத்தி செய்யாது. நீரிலிருந்து ஹைட்ரஜனைப் பிரித்தெடுக்க புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலைப் பயன்படுத்தும் சாலிட் ஆக்சைடு எலக்ட்ரோலைடிக் செல்கள் (SOEC) கவனத்தை ஈர்க்கின்றன, ஏனெனில் அவை மாசுபடுத்திகளை உருவாக்கவில்லை. இந்த தொழில்நுட்பங்களில், அதிக வெப்பநிலை திட ஆக்சைடு மின்னாற்பகுப்பு செல்கள் அதிக செயல்திறன் மற்றும் வேகமான உற்பத்தி வேகத்தின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன.

புரோட்டான் செராமிக் பேட்டரி என்பது ஒரு உயர்-வெப்பநிலை SOEC தொழில்நுட்பமாகும், இது ஒரு பொருளுக்குள் ஹைட்ரஜன் அயனிகளை மாற்றுவதற்கு புரோட்டான் செராமிக் எலக்ட்ரோலைட்டைப் பயன்படுத்துகிறது. இந்த பேட்டரிகள் இயக்க வெப்பநிலையை 700 ° C அல்லது அதற்கு மேல் 500 ° C அல்லது அதற்கும் குறைவாகக் குறைக்கும் தொழில்நுட்பத்தையும் பயன்படுத்துகின்றன, இதனால் கணினி அளவு மற்றும் விலையைக் குறைக்கிறது, மேலும் வயதானதை தாமதப்படுத்துவதன் மூலம் நீண்டகால நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது. இருப்பினும், பேட்டரி உற்பத்தி செயல்பாட்டின் போது ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த வெப்பநிலையில் புரோடிக் செராமிக் எலக்ட்ரோலைட்டுகளை சின்டரிங் செய்வதற்கான முக்கிய வழிமுறை தெளிவாக வரையறுக்கப்படவில்லை, வணிகமயமாக்கல் நிலைக்கு நகர்த்துவது கடினம்.

கொரியா இன்ஸ்டிடியூட் ஆஃப் சயின்ஸ் அண்ட் டெக்னாலஜியின் எனர்ஜி மெட்டீரியல்ஸ் ரிசர்ச் சென்டரில் உள்ள ஆராய்ச்சிக் குழு, இந்த எலக்ட்ரோலைட் சின்டரிங் பொறிமுறையைக் கண்டுபிடித்ததாக அறிவித்தது, இது வணிகமயமாக்கலின் சாத்தியத்தை உயர்த்துகிறது: இது புதிய தலைமுறை உயர் திறன் கொண்ட செராமிக் பேட்டரிகள் ஆகும். .

எலக்ட்ரோட் சின்டரிங் போது எலக்ட்ரோலைட் அடர்த்தியில் நிலையற்ற கட்டத்தின் விளைவின் அடிப்படையில் ஆராய்ச்சி குழு பல்வேறு மாதிரி சோதனைகளை வடிவமைத்து நடத்தியது. நிலையற்ற எலக்ட்ரோலைட்டிலிருந்து ஒரு சிறிய அளவு வாயு சின்டரிங் துணைப் பொருளை வழங்குவது எலக்ட்ரோலைட்டின் சின்டரிங் ஊக்குவிக்கும் என்பதை அவர்கள் முதன்முறையாகக் கண்டறிந்தனர். எரிவாயு சின்டரிங் துணைகள் அரிதானவை மற்றும் தொழில்நுட்ப ரீதியாக கவனிக்க கடினமாக உள்ளது. எனவே, புரோட்டான் செராமிக் செல்களில் எலக்ட்ரோலைட் அடர்த்தியானது ஆவியாக்கும் சின்டரிங் ஏஜெண்டால் ஏற்படுகிறது என்ற கருதுகோள் முன்மொழியப்படவில்லை. ஆய்வுக் குழு, வாயு சின்டரிங் முகவரைச் சரிபார்க்க கணக்கீட்டு அறிவியலைப் பயன்படுத்தியது மற்றும் எதிர்வினை எலக்ட்ரோலைட்டின் தனித்துவமான மின் பண்புகளை சமரசம் செய்யாது என்பதை உறுதிப்படுத்தியது. எனவே, புரோட்டான் செராமிக் பேட்டரியின் முக்கிய உற்பத்தி செயல்முறையை வடிவமைக்க முடியும்.

"இந்த ஆய்வின் மூலம், புரோட்டான் செராமிக் பேட்டரிகளுக்கான முக்கிய உற்பத்தி செயல்முறையை உருவாக்குவதற்கு நாங்கள் ஒரு படி நெருக்கமாக இருக்கிறோம்" என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் தெரிவித்தனர். எதிர்காலத்தில் பெரிய அளவிலான, அதிக திறன் கொண்ட புரோட்டான் செராமிக் பேட்டரிகளின் உற்பத்தி செயல்முறையை ஆய்வு செய்ய திட்டமிட்டுள்ளோம்."