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
Эксперты говорят: изобретение ученых из Перми решает одну из самых серьезных и опасных проблем в современной авиации
Американцы потратили на это десятки лет и миллиарды долларов, но открытие сделали в России...
Активность нечеловеческого разума вблизи ядерных объектов США, СССР и Великобритании впервые получила научные доказательства
Критики не смогли опровергнуть работу шведских ученых о странных искусственных аномалиях на орбите...
ДНК из ниоткуда: 6000-летние останки в Колумбии ни с кем совпадают по генам. Вообще.
Если у этих людей нет ни предков, ни потомков, то кто они такие?...
Египетская «Зона 51»: Почему власти полностью засекретили «четвертую пирамиду»?
С 60-х годов ХХ века на объект Завиет-эль-Эриан не попал ни один ученый. Что скрывают военные за колючей проволокой?...
Ученые наконец-то взломали астрономический код цивилизации майя
700 лет точных предсказаний, 145 солнечных затмений: гениальный способ из древности отлично работает до сих пор...
Нападение акул, считавшихся абсолютно безобидными, вызвало шок у морских биологов
Кто виноват в этой ужасной трагедии? И почему эксперты говорят, что это только начало?...
2700 дней понадобилось ученым, чтобы, наконец, раскрыть главную тайну гигантских скатов
Оказалось, что манты ныряют на 1250-метровую глубину вовсе не за едой и не спасаясь от хищников...
Ученые говорят: вся жизнь подчиняется одному секретному коду
Но почему это древнее ископаемое отказалось следовать ему?...
В ближайшие 100 лет Юпитер «выстрелит» в Землю как минимум 342 раза
Российские ученые рассчитали: ближайшее «прицеливание» состоится уже 2031 году. Что вообще нам ожидать?...
Затонувшие корабли с сокровищами у берегов Китая открывают поразительные факты о Великом морском шелковом пути
Да, это лонгрид! Но после его прочтения ваш взгляд на историю Китая изменится самым коренным образом...
«Парящие» берлоги: Как треугольные дома помогут России удержать Арктику
Кто победит? Глобальное изменение климата или новые технологии?...
Ученые из Хьюстона рассказали, почему Земля и другие планеты умудрились не сгореть в недрах молодого Солнца
Как оказалось, Солнечную систему в буквальном смысле спас Юпитер, который решительно выступил против гравитационного диктата звезды...
Эксперимент показал, что на самом деле творится под марсианскими дюнами каждую весну
Оказалось, что с наступлением тепла на Красной планете активизируются... ледяные «кроты»...