Гибкий электролит для топливных элементов: прорыв в энергетике

Ученые разработали инновационный твердый электролит, способный значительно улучшить характеристики топливных элементов. Новый материал создан на основе природных глинистых минералов и демонстрирует превосходную протонную проводимость в сочетании с исключительными барьерными свойствами.

Традиционные топливные элементы требуют рабочих температур выше 500 °C, что ограничивает их применение в компактных устройствах и мобильных системах. Разработанная гибкая мембрана из монослойных силикатных нанолистов преодолевает эти ограничения.

Ключевым преимуществом материала является его двойная функциональность: эффективная протонная проводимость сочетается с барьерными свойствами, превышающими аналоги современных полимерных электролитов более чем в 100 раз. Это обеспечивает повышенную безопасность и долговечность топливных элементов.

В испытаниях мембрана показала максимальную плотность тока 1080 мА/см² и мощность 264 мВт/см² при температуре 90 °C. Особенно важно, что стабильная работа сохраняется в широком температурном диапазоне от −10 °C до 140 °C.

Использование доступного сырья — монтмориллонитовой глины — открывает перспективы для создания экономичных и экологичных энергетических решений. Технология может найти применение в автомобильной промышленности, портативной электронике и системах резервного питания.