ग्रीन हायड्रोजनच्या निर्मितीसाठी घन ऑक्साईड इलेक्ट्रोलाइटिक पेशींच्या व्यापारीकरणाला गती देणारा शोध

हायड्रोजन अर्थव्यवस्थेच्या अंतिम अंमलबजावणीसाठी ग्रीन हायड्रोजन उत्पादन तंत्रज्ञान पूर्णपणे आवश्यक आहे कारण, राखाडी हायड्रोजनच्या विपरीत, ग्रीन हायड्रोजन त्याच्या उत्पादनादरम्यान मोठ्या प्रमाणात कार्बन डायऑक्साइड तयार करत नाही. सॉलिड ऑक्साईड इलेक्ट्रोलाइटिक सेल्स (SOEC), जे पाण्यापासून हायड्रोजन काढण्यासाठी अक्षय ऊर्जा वापरतात, लक्ष वेधून घेत आहेत कारण ते प्रदूषक तयार करत नाहीत. या तंत्रज्ञानामध्ये, उच्च तापमान घन ऑक्साईड इलेक्ट्रोलाइटिक पेशींमध्ये उच्च कार्यक्षमता आणि जलद उत्पादन गतीचे फायदे आहेत.

प्रोटॉन सिरेमिक बॅटरी ही उच्च-तापमान SOEC तंत्रज्ञान आहे जी सामग्रीमध्ये हायड्रोजन आयन हस्तांतरित करण्यासाठी प्रोटॉन सिरेमिक इलेक्ट्रोलाइट वापरते. या बॅटरी अशा तंत्रज्ञानाचा वापर करतात जे ऑपरेटिंग तापमान 700 ° C किंवा त्याहून अधिक 500 ° C किंवा त्याहून कमी करते, ज्यामुळे प्रणालीचा आकार आणि किंमत कमी होते आणि वृद्धत्वास विलंब करून दीर्घकालीन विश्वासार्हता सुधारते. तथापि, बॅटरी उत्पादन प्रक्रियेदरम्यान तुलनेने कमी तापमानात प्रोटिक सिरेमिक इलेक्ट्रोलाइट्सच्या सिंटरिंगसाठी जबाबदार असलेली मुख्य यंत्रणा स्पष्टपणे परिभाषित केलेली नाही, व्यापारीकरणाच्या टप्प्यावर जाणे कठीण आहे.

कोरिया इन्स्टिट्यूट ऑफ सायन्स अँड टेक्नॉलॉजी येथील एनर्जी मटेरियल रिसर्च सेंटरमधील संशोधन पथकाने घोषित केले की त्यांनी ही इलेक्ट्रोलाइट सिंटरिंग यंत्रणा शोधली आहे, ज्यामुळे व्यापारीकरणाची शक्यता वाढली आहे: ही उच्च-कार्यक्षमतेच्या सिरेमिक बॅटरीची नवीन पिढी आहे जी यापूर्वी शोधली गेली नव्हती. .

इलेक्ट्रोड सिंटरिंग दरम्यान इलेक्ट्रोलाइट डेन्सिफिकेशनवरील क्षणिक टप्प्याच्या प्रभावावर आधारित संशोधन संघाने विविध मॉडेल प्रयोगांची रचना केली आणि केली. त्यांना प्रथमच आढळून आले की क्षणिक इलेक्ट्रोलाइटमधून थोड्या प्रमाणात वायूयुक्त सिंटरिंग सहाय्यक सामग्री प्रदान केल्याने इलेक्ट्रोलाइटच्या सिंटरिंगला प्रोत्साहन मिळू शकते. गॅस सिंटरिंग सहाय्यक दुर्मिळ आणि तांत्रिकदृष्ट्या निरीक्षण करणे कठीण आहे. म्हणून, प्रोटॉन सिरेमिक पेशींमध्ये इलेक्ट्रोलाइट घनता वाष्पीकरण करणाऱ्या सिंटरिंग एजंटमुळे होते अशी गृहितक कधीही प्रस्तावित केलेली नाही. रिसर्च टीमने गॅसियस सिंटरिंग एजंटची पडताळणी करण्यासाठी संगणकीय विज्ञान वापरले आणि पुष्टी केली की प्रतिक्रिया इलेक्ट्रोलाइटच्या अद्वितीय विद्युत गुणधर्मांशी तडजोड करत नाही. त्यामुळे, प्रोटॉन सिरॅमिक बॅटरीच्या मूळ उत्पादन प्रक्रियेची रचना करणे शक्य आहे.

"या अभ्यासामुळे, आम्ही प्रोटॉन सिरॅमिक बॅटरीसाठी मुख्य उत्पादन प्रक्रिया विकसित करण्याच्या एक पाऊल जवळ आलो आहोत," संशोधकांनी सांगितले. भविष्यात मोठ्या क्षेत्राच्या, उच्च-कार्यक्षमतेच्या प्रोटॉन सिरॅमिक बॅटरीच्या निर्मिती प्रक्रियेचा अभ्यास करण्याची आमची योजना आहे."