Ученые МФТИ создали технологию производства ионобменной полимерной мембраны для аккумуляторов нового поколения и водородных генераторов
Новый вид топливных элементов наиболее экологичен и обладает высоким КПД. Водородный генератор превращает водород и кислород из воздуха в электроэнергию, тепло и воду. При этом возможна прямая конверсия в электрическую энергию, без токсичных отходов и перезарядки.
Мембрана является критически важным узлом водородного генератора, так как она разделяет электроды и непосредственно участвует в создании замкнутой электрической цепи. Для эффективного функционирования электрохимической реакции мембрана должна обладать необходимыми свойствами. С одной стороны, должна быть прочной и устойчивой к агрессивным условиям, а с другой стороны — иметь определенную структуру, которая обеспечит тонкость и проницаемость для ионов.
Обычно мембрана представляет собой пленку из полимера, сочетающего гидрофобную (водоотталкивающую) основную цепь и боковые цепи, содержащие кислотные группы (гидрофильная часть). При наличии воды в полимере она локализуется вблизи кислотных групп, образуя наноразмерную систему каналов. В этой области, кроме воды, содержатся различные формы ионов, которые свободно перемещаются через мембрану.
Созданием российских перфторированных полимерных мембран занимаются ученые лаборатории МФТИ, которую создали специально для решения поставленных задач. Коллектив лаборатории за первый год работы разработал ноу-хау о получении суспензий перфторированных полимеров и мембран на их основе методом полива. Это первые важные шаги по созданию полной технологической цепочки получения протонпроводящих мембран.
Разработчики отмечают, что создание отечественных мембран позволит производить экономичные мембраны для топливных элементов. Быстрый выход на практический этап планируется за счет сочетания фундаментальных научных разработок с оперативным применением технологических решений на базе индустриального партнера проекта.
— руководитель лаборатории технологии ионообменных мембран Софья Морозова.
В ближайших задачах научного коллектива — работы по увеличению прочности мембраны без потери ионной проводимости путем добавления наноразмерных частиц.
Мембрана является критически важным узлом водородного генератора, так как она разделяет электроды и непосредственно участвует в создании замкнутой электрической цепи. Для эффективного функционирования электрохимической реакции мембрана должна обладать необходимыми свойствами. С одной стороны, должна быть прочной и устойчивой к агрессивным условиям, а с другой стороны — иметь определенную структуру, которая обеспечит тонкость и проницаемость для ионов.
Обычно мембрана представляет собой пленку из полимера, сочетающего гидрофобную (водоотталкивающую) основную цепь и боковые цепи, содержащие кислотные группы (гидрофильная часть). При наличии воды в полимере она локализуется вблизи кислотных групп, образуя наноразмерную систему каналов. В этой области, кроме воды, содержатся различные формы ионов, которые свободно перемещаются через мембрану.
Созданием российских перфторированных полимерных мембран занимаются ученые лаборатории МФТИ, которую создали специально для решения поставленных задач. Коллектив лаборатории за первый год работы разработал ноу-хау о получении суспензий перфторированных полимеров и мембран на их основе методом полива. Это первые важные шаги по созданию полной технологической цепочки получения протонпроводящих мембран.
Разработчики отмечают, что создание отечественных мембран позволит производить экономичные мембраны для топливных элементов. Быстрый выход на практический этап планируется за счет сочетания фундаментальных научных разработок с оперативным применением технологических решений на базе индустриального партнера проекта.
За первый год реализации проекта были разработаны ноу-хау о получении суспензий перфторированных полимеров и мембран на их основе методом полива. Это первые, но важные шаги по созданию полной технологической цепочки получения протонпроводящих мембран
— руководитель лаборатории технологии ионообменных мембран Софья Морозова.
В ближайших задачах научного коллектива — работы по увеличению прочности мембраны без потери ионной проводимости путем добавления наноразмерных частиц.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Рассекречены подробности убийства Кирова: данные из архива ФСО разрушили официальную версию как карточный домик
Эксперты говорят: Сталин был совершенно не при чем. Но он использовал эту бытовую драму в своих политических интересах...
Найдена могила… легендарного д’Артаньяна: какие артефакты обнаружили внутри?
Почему ученые вынуждены ждать окончательного признания этой исторической сенсации?...
У группы Дятлова все-таки был шанс: ИИ вычислил единственный вариант, когда люди могли спастись
Оказалось, что судьба туристов была решена уже в первые три минуты трагедии. И нейросеть нашла как именно...
Почему загадочные отметины на камнях в Помпеях десятилетиями ставили в тупик военных экспертов?
Итальянские ученые неожиданно решили одну из самых запутанных загадок римской военной истории. Оказывается, уже тогда стреляли из «пулеметов»...
Украина вообще не имеет шансов: французский историк, предсказавший распад СССР, не сомневается, что Россия победит
По словам эксперта, Запад исчерпал себя как цивилизация, а потому обречен на неизбежное поражение. Это необратимый процесс...
Таинственный двойник обнаружился у египетского Сфинкса. И это только часть потрясающего открытия
Итальянские ученые, обнаружившие археологическую сенсацию, уверены: большую часть истории Древнего Египта придется переписать...
Почему загадочный объект на Марсе — «копия» древнеегипетской пирамиды?
Что стоит за самой таинственной структурой на Красной планете? Эксперты дают объяснения, но стоит ли им верить?...
ФСБ рассекретила документы по процессу 1950 года: за что судили немецких военных?
Почему информация 75 лет находилась под грифом «Совершенно секретно», а День Победы не праздновали до 1965 года?...
Страшнее Хиросимы и Нагасаки: как американская авиация превратила Японию в одни сплошные пылающие руины
Токио от зажигательных бомб горел так сильно, что люди, прятавшиеся в каналах и прудах, варились заживо...
Колумба могут оправдать… древние детские кости из Юго-Восточной Азии?
Что рассказали 309 скелетов во Вьетнаме? И почему история сифилиса — это очень непростая тема?...
Советские МиГи… на самой секретной базе США: эта история стала публичной только в 2000-х годах
Эксперт рассказал, что делали самолеты из СССР в «Зоне-51» и почему американские военные зауважали русских конструкторов...
Астронавт NASA внезапно потерял способность говорить в космосе, и врачи не знают почему
Эксперты говорят: инцидент на орбите может сильно не только космическую медицину, но вообще полеты на Луну и Марс...