Новости

Для топливных элементов создали эффективную мембрану, которая не испытывает «жажды»

18 августа 2025

Команда ученых Института общей и неорганической химии имени Курнакова РАН, Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики» и Института физической химии и электроники имени Фрумкина разработали новый тип мембран для водородных топливных элементов. Они могут одинаково эффективно работать при высокой и низкой влажности.

Изображение сгенерировано нейросетью

Мембрана, разделяющая водород и кислород и пропускающая только протоны, — важный компонент топливного элемента. Благодаря ей становится возможным превращать химическую энергию в электрическую. Сегодня чаще применяют мембраны на основе перфторсульфополимеров — фтор- и серосодержащих органических соединений. Они эффективно работают при достаточном увлажнении, но когда влажность уменьшается до 60%, начинают хуже пропускать протоны. К тому же при изменении влажности такие мембраны расширяются и сжимаются, что ведет к их постепенному разрушению.

Исследователи решили проблему нехватки увлажнения мембран, предложив гибридный материал на основе полимера Aquivion. В него добавили неорганические компоненты —кремнезем в виде наночастиц и цезиевую соль фосфорновольфрамовой кислоты (соединения, содержащего фосфор и вольфрам). В результате удалось стабилизировать структуру мембран, ограничив изменение размеров материала при колебании влажности, а также улучшить эффективность его работы в «сухих» условиях.

Тесты показали, что при влажности около 30% электрическая мощность топливных элементов с новыми мембранами в 3,9–5,3 раза больше по сравнению с традиционными аналогами. Исследования также показали, что новый материал не деформировался при колебаниях влажности.

Ученые надеются, что их разработка ускорит массовое внедрение технологий водородной энергетики.

0
Haha
Haha
0
0
Love
Love
0
0
0
Читать также
Владимир Ленин вешает «лампочку Ильича» в крестьянском доме

От лучины до «лампочки Ильича»: как электричество пришло в русскую деревню

3 мин. чтения
Фото iStock

Сергей Цивилев назвал ключевые направления развития угольной отрасли

2 мин. чтения
Фото: Sutterstock Саяно-Шушенская ГЭС

Енисей помог: Саяно-Шушенская ГЭС установила новый рекорд мощности

1 мин. чтения
Изображение принципа работы земляной батарейки во время геологической экспедиции

Ток из-под ног: как работает «земляная батарейка»

2 мин. чтения
Новолакская ВЭС в Дагестане. Фото: АО «Росатом Возобновляемая энергия»

На Северном Кавказе появится крупнейшая в России ветроэлектростанция

1 мин. чтения
Молния и эльф на спрайте-медузе беседуют между небом и космосом

На что способна молния и сколько у нее «родственников»: объясняем в карточках

2 мин. чтения
Центр обработки данных. Фото Shutterstock

Маленькая АЭС для больших ЦОДов: в России создают реакторы для дата-центров

1 мин. чтения

Там, где нет розетки: ученые испытали российскую мини-электростанцию для удаленных месторождений

1 мин. чтения
Теплоэлектростанция в Китае. Фото: Shutterstock

В Китае впервые запустили электростанцию на «коктейле» из водорода и угля

1 мин. чтения
Фото: Magnific

«Сладкая энергия»: в Бразилии начали тестировать электростанцию на сахарном тростнике

1 мин. чтения