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
Вскрылся неожиданный парадокс: поддержка Украины... значительно укрепила русский язык в Прибалтике
Ученые Псковского университета объяснили этот демографический и лингвистический феномен. Все оказалось более чем интересно...
Это была жестокая эпоха каннибалов: зачем неандертальцы охотились на женщин и детей?
Сенсационная находка в пещере Гойе заставляет ученых отказаться от мифа о миролюбивых аборигенах Европы...
Просто отличная новость для России: арктическая «метановая бомба» может не взорваться!
Оказалось, у природы есть мощные механизмы для обезвреживания этого заряда...
Наступает эпоха великих переездов: вот и Иран объявил о переносе столицы
Рассказываем, какие еще столицы могут переехать в ближайшее время и почему...
Второе «Эльдорадо» за два года: китайские геологи снова нашли самую большую золотую жилу в истории
Ученые рассказали, почему Китаю так везет на этот благородный металл...
Случайное открытие российских ученых привело к прорывной технологии
Химики из Тольяттинского университета превратили автомобильный фреон… в ключ к новым лекарствам. И не только...
Совершенно случайно выяснилось: волки гораздо умнее, чем считали зоологи
Оказалось, что хищники могут… пользоваться инструментами. А это уже совсем другой уровень интеллекта...
ДНК-детектив: Российские генетики «разговорили» древний череп, найденный полтора века назад в Старой Рязани
Рассказываем, как представительница самого древнего народа Европы оказалась на Руси, а потом… погибла при монгольском нашествии...
Разбитый череп из форта Ла-Лома раскрыл тайны древнеримского тотального террора
Испанские археологи говорят: «Это была не столько жестокость, сколько продуманная и проверенная стратегия»...
Водолазы исследовали озеро в Польше и случайно наткнулись на жуткое древнее лицо
И несмотря на то, что рот языческой личины закрыт, этот артефакт может рассказать очень многое. В том числе забытые факты русской истории...
ФБР опубликовало официальный отчет о снежном человеке
Почему часть экспертов считает этот документ хитрой уловкой американских спецслужб?...
Оказывается, ученые искали жизнь вообще не там: Теперь «космические» лучи меняют правила
Новое исследование говорит: даже у далеких от звезд «мертвых» планет есть большие шансы на обитаемость...
Археологи в недоумении: Женщина эпохи викингов была похоронена с ракушками во рту
Почему уникальное захоронение заставляет ученых взглянуть по-новому на погребальные обряды скандинавов?...
Технология будущего уже здесь: в России разработан уникальный дрон. Он… живой
Это реальный прорыв: пока в остальном мире имитируют природу, российские биоинженеры уже управляют ею...