Создан уникальный топливный элемент с высоким уровнем стабильности работы

Ученые Уральского федерального университета разработали твердооксидный топливный элемент (ТОТЭ) с принципиально новым химическим дизайном. В отличие от классической конструкции, где анод, катод и электролит выполнены из разных материалов, уральские исследователи предложили использовать соединения с одинаковым или близким ионным составом. Такой подход сокращает технологическую цепочку, удешевляет производство и делает устройство более стабильным.

Испытания и долговечность

В ходе испытаний новый ТОТЭ показал возможность стабильной работы более 950 часов при температуре 800 °C с минимальной деградацией характеристик. Ученые связывают это с применением концепции «симметричной ячейки», обеспечивающей лучшую совместимость материалов и повышение надежности.

Использование отечественного сырья

Для создания топливного элемента применялись соединения лантана и галлия, добываемые в России. Это снижает зависимость от импорта и делает технологию более доступной для масштабирования.

Перспективы промышленного применения

Разработчики планируют перейти к промышленным технологиям производства, используя метод шликерного литья для изготовления керамических пластин больших размеров. Такой шаг позволит приблизить внедрение новой конструкции в серийное производство.

Значение для водородной энергетики

ТОТЭ считаются ключевой технологией в сфере водородной энергетики. Они обеспечивают высокий КПД (до 60–70 %) при минимальных выбросах, напрямую преобразуя химическую энергию водорода или природного газа в электричество. Симметричные топливные элементы, активно исследуемые последние десять лет, могут стать прорывом, обеспечив упрощение производства и рост надежности устройств.