В России придумали новый тип твердотельных накопителей водородного топлива

ALLPRAVDA.INFO
16.06.2023

Экспериментальную установку для разработки передовых накопителей водородного топлива создали ученые Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (НИЯУ МИФИ). Система, по словам создателей, не имеющая аналогов в мире, позволит улучшить технологию производства наиболее безопасных и эффективных твердотельных накопителей водорода. Об этом сообщили в пресс-службе вуза.

Водород, как отмечают ученые НИЯУ МИФИ, это практически неисчерпаемый энергоноситель, выступающий одним из фундаментов альтернативной энергетики. Наиболее безопасный формат его хранения – твердотельные накопители. В них водород хранится не в виде взрывоопасного газа, а в виде твердого вещества, гидрида металлов.

В большинстве современных твердотельных накопителей используются мелкодисперсные металлические порошки, однако специалисты НИЯУ МИФИ делают ставку на более перспективное, по их мнению, решение – ленточные накопители, состоящие из тончайших металлических пленок. Для исследования этих материалов и создания технологии их производства в НИЯУ МИФИ разработана уникальная многофункциональная электрофизическая установка, не имеющая аналогов в мире.

«Твердотельные накопители вообще и ленточные в частности – новое и активно развивающееся направление. Наша установка позволяет всесторонне изучить поведение водорода в металлических пленках, в том числе и особенности его термодесорбции, а также исследовать пленки различного состава и проанализировать зависимость их свойств от параметров процесса изготовления. В отличие от аналогов, наша система позволяет полностью контролировать все условия процесса, что поможет подобрать оптимальные материалы и режимы обработки», – сообщил профессор Института ЛаПлаз НИЯУ МИФИ Александр Писарев.

Выделение водорода внутри накопителя происходит путем термодесорбции, то есть за счет нагрева гидрида. В отличие от металлического порошка, обладающего низкой теплопроводностью, тонкую металлическую ленту, как объяснили ученые, можно быстро нагреть пропусканием тока. Это делает ленточные накопители намного более удобными, чем порошковые, и позволяет увеличить КПД водородного генератора.

В большинстве методов изготовление пленок и их «зарядка» водородом – две разные стадии процесса, объяснили ученые НИЯУ МИФИ. Новая установка поможет, по их словам, исследовать возможности одновременного осаждения металла и газа, что позволило бы достичь при производстве серьезной экономии ресурсов и времени.

«Обычно пленки вначале напыляют на подложку, а затем насыщают водородом в газе при большом давлении. Мы считаем, что насыщенные водородом пленки можно вырастить путем напыления водород-активного металла в атмосфере водорода, в результате чего сразу получается продукт, готовый к установке в топливный картридж. Наша установка поможет разобраться с этим и рядом других вопросов в исследованиях ленточных накопителей водорода», – объяснил Александр Писарев.

Исследования проводятся с активным привлечением студентов и молодых специалистов НИЯУ МИФИ.