Ученые Самарского государственного технического университета (СамГТУ) совместно с коллегами из других городов нашли новые материалы, эффективные в мощных аккумуляторах при более низких температурах, чем в аналогах. Об этом ТАСС сообщили в пресс-службе СамГТУ.

«При участии ученых политеха (СамГТУ — прим. ТАСС) открыты новые материалы для топливных элементов. <….> Проанализированы свойства относительно новых кислород-проводящих материалов. Выполняли исследование совместно с коллегами из МГУ им. М.В. Ломоносова, Института проблем химической физики РАН и Уральского федерального университета», — сообщили в СамГТУ.

Ученые искали такие материалы, которые при использовании в твердооксидных топливных элементах (ТОТЭ) вступали бы в нужную реакцию при более низких температурах, чем известные ранее. Как пояснили в университете, преобразование и хранение электрической энергии происходит в этих аккумуляторах с помощью материалов с высокой кислород-ионной проводимостью, которая становится возможной при температурах выше 900 градусов Цельсия. Команда ученых провела подробное исследование потенциально подходящих для ТОТЭ материалов, измеряли их проводимость при разных давлениях и в широком температурном диапазоне в сухой и во влажной атмосфере.

Обнаруженные опытным путем материалы показали термическую и химическую стабильность во всех температурных режимах. Кроме этого, ученые выяснили, что в образцах присутствует смешанная электрон-ионная проводимость, величина которой достигала высоких значений при температурах ниже 800 градусов.

«Принцип работы обычных металл-ионных аккумуляторов и ТОТЭ очень схож. И там, и там используются проводящие кристаллические неорганические материалы. Только в аккумуляторах их проводимость достигается с помощью диффузии катионов, <…> а в ТОТЭ — диффузии кислород-аниона. В отличие от аккумуляторов, работающих в условиях окружающей среды, в ТОТЭ этот процесс возможен только при высоких температурах», — пояснила доцент кафедры «Общая и неорганическая химия» СамГТУ Елизавета Морхова.

ТОТЭ — крупные и мощные устройства хранения электрической энергии, способные накапливать заряд на тысячи часов. Они используются в качестве источников электроэнергии для питания вышек мобильных операторов, жилых зданий, военной и космической техники.