ТАСС, 17 января. Физики из России разработали новый контактный материал, который позволит значительно повысить удельную мощность и долговечность твердооксидных топливных элементов. Об этом пишет пресс-служба МФТИ со ссылкой на статью в научном журнале Materials Letters.
"Надежность работы твердооксидных топливных элементов в основном определяется стабильностью электрического контакта между электродами и пластинами, отвечающими за сбор тока. Они должны иметь низкое сопротивление и обеспечивать стабильную работу батареи на протяжении не менее чем 30-50 тысяч часов. Ученые из МФТИ разработали новый материал на базе порошка из оксидов лантана, стронция и марганца, значительно повышающий качество и надежность этих контактов", - говорится в сообщении.
Твердооксидные топливные элементы - это относительно новый тип источников питания, в которых энергия извлекается в результате химических реакций между двумя наборами веществ. Ключевой их частью служит твердый электролит, который разделяет топливо и окислитель, но при этом позволяет им вступать в реакции друг с другом.
Подобные батареи извлекают энергию из топлива гораздо эффективнее двигателей внутреннего сгорания. Их массовое использование в быту и промышленности пока ограничено высокой стоимостью топливных элементов и относительной недолговечностью некоторых их рабочих элементов, в том числе электродов, а также контактов между ними и другими компонентами батарей.
Батареи повышенной мощности
Российские физики под руководством доцента МФТИ Дмитрия Агаркова разработала новый материал на основе оксидов металлов, который позволяет резко повысить электрическую проводимость контактов между компонентами твердооксидных топливных элементов и при этом существенно продлить сроки их работы.
В ходе работы Агарков и его коллеги изучали свойств материала, состоящего из оксидов лантана, марганца и стронция. Как объясняют ученые, комбинация этих веществ достаточно хорошо проводит электрический ток и при этом не разрушается под действием кислорода и других агрессивных молекул, возникающих в окрестностях катода, положительного полюса топливного элемента, в процессе работы источника питания.
Как обнаружили российские ученые, материал, который получается при перемалывании оксидов этих металлов в шаровой мельнице, можно достаточно легко нанести на катод и использовать для "склеивания" компонентов топливного элемента. Физикам удалось подобрать такую консистенцию этого материала, при которой он обладал максимально высокой прочностью и проводимостью.
Последующие опыты показали, что разработка Агаркова и его коллег значительно превосходит в этом отношении другие материалы, а также прямой контакт между компонентами топливных элементов. В частности, его применение снизило сопротивление между компонентами примерно в три раза, а также позволило добиться достаточно высоких плотностей тока и стабильной работы. Это позволит создать батареи повышенной мощности, подытожили ученые.
