МОСКВА, 8 августа. /ТАСС/. Исследователи из Японии создали электролит для твердотельных водородных топливных ячеек на базе наноструктурированного соединения из бария, сурьмы, титана и скандия, который позволяет этим устройствам извлекать энергию из молекул водорода при относительно низкой температуре. Это позволит применять более дешевые материалы для изготовления данных источников энергии, сообщила пресс-служба Университета Кюсю.

"Снижение рабочей температуры этих источников питания до 300 градусов Цельсия позволит нам значительно снизить стоимость материалов, используемых для их изготовления, а также это открывает дорогу для создания потребительских устройств на базе этой технологии. Нам удалось преодолеть этот барьер и создать керамический материал, способный рекордно быстро проводить протоны при относительно низких температурах среды", - заявил профессор Университета Кюсю (Япония) Йосихиро Ямадзаки, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Как объясняют исследователи, твердотельные топливные элементы представляют собой один из относительно новых источников питания, в которых энергия извлекается в результате химических реакций между двумя наборами веществ. Ключевой частью этих топливных элементов является специальный твердый электролит, который разделяет топливо и окислитель, но при этом позволяет им вступать в реакции друг с другом.

Подобные батареи значительно более эффективно извлекают энергию из топлива, чем это делают двигатели внутреннего сгорания. Их массовое использование в быту и промышленности пока ограничено тем, что для работы этих источников питания необходимы очень высокие температуры, порядка 700-800 градусов Цельсия, при которых электролит максимально эффективно пропускает через себя протоны, ионы водорода.

Химики из Японии обнаружили, что этого недостатка лишен наноструктурированный материал, состоящий из оксидов бария, титана и олова, а также содержащий в себе большие количества скандия. Атомы этого металла формируют особые связи с шестью соседними атомами кислорода в толще данного вещества, в результате чего внутри него возникают своеобразные "каналы", по которым протоны могут двигаться с минимальным сопротивлением при низких температурах.

Первые тесты этого материала показали, что при нагреве до 300 градусов Цельсия он проводит протоны с примерно такой же скоростью, с которой они двигаются через уже существующие твердые электролиты, нагретые до 600-700 градусов Цельсия. В перспективе, это значительно расширит перечень материалов, пригодных для изготовления различных компонентов топливных ячеек, а также сделает их совместимыми со многими другими технологиями, подытожили исследователи.