Исследователи из России и Китая предложили решение, которое существенно продлевает срок службы водородно-воздушных топливных элементов, используемых в водородной энергетике.

Как сообщает ТАСС со ссылкой на Минобрнауки России, в основе разработки – усовершенствование протонпроводящей мембраны, играющей в этих элементах важную роль. Фактически она является сердцем топливного элемента и служит для разделения топлива и переноса протона от положительно заряженного электрода к отрицательно заряженному электроду. Обычно в качестве такой мембраны используется фторсодержащий полимер с сульфогруппами, обеспечивающими перенос протонов, однако такие топливные элементы недолговечны. Решая вопрос продления срока их работы, ученые пришли к выводу о необходимости повышения химической стабильности мембраны.

В ходе экспериментов по стабилизации перфторсульфополимеров исследователи обнаружили, что эффективным средством является обработка их фтором. Это позволило перевести уязвимые для атаки радикалов группы в более стабильное состояние. Полученные из обработанного материала мембраны показали характеристики, сопоставимые с таковыми для коммерческого аналога иностранного производства, причем мощность элемента на новой лабораторной мембране на 20% выше, чем у аналога.

В перспективе коллектив ученых планирует использовать наработки для создания мембран большого размера с увеличенным сроком службы: это позволит снизить себестоимость вырабатываемой энергии.