پایگاه خبری فولاد ایران- محققان به رهبری Genki Kobayashi در تحقیقات پیشگام در ژاپن، یک الکترولیت جامد برای انتقال یون‌های هیدرید (H-) در دمای اتاق ایجاد کرده‌اند.
این پیشرفت بدان معنی است که مزایای باتری های جامد هیدروژنی و سلول های سوختی در دسترس هستند، که عبارتند از ایمنی، کارایی و تراکم انرژی بهبود یافته، که برای پیشرفت به سمت یک اقتصاد انرژی مبتنی بر هیدروژن ضروری هستند.
به گزارش فولاد ایران، برای اینکه ذخیره انرژی و سوخت مبتنی بر هیدروژن گسترده تر شود، باید ایمن، بسیار کارآمد و تا حد امکان ساده باشد. پیل‌های سوختی مبتنی بر هیدروژن فعلی که در خودروهای الکتریکی استفاده می‌شوند با اجازه دادن به پروتون‌های هیدروژن از یک انتهای پیل سوختی به انتهای دیگر از طریق یک غشای پلیمری در هنگام تولید انرژی کار می‌کنند.
حرکت موثر هیدروژن با سرعت بالا در این پیل های سوختی به آب نیاز دارد، به این معنی که غشاء باید به طور مداوم هیدراته شود تا خشک نشود. این محدودیتی است که لایه‌ای از پیچیدگی و هزینه را به طراحی باتری و پیل سوختی اضافه می‌کند که عملی بودن اقتصاد انرژی مبتنی بر هیدروژن را محدود می‌کند.
برای غلبه بر این مشکل، دانشمندان در تلاش برای یافتن راهی برای هدایت یون های هیدرید منفی از طریق مواد جامد، به ویژه در دمای اتاق بوده اند.
کوبایاشی گفت: «ما به یک نقطه عطف واقعی دست یافتیم. نتیجه ما اولین نمایش الکترولیت جامد یون رسانای هیدرید در دمای اتاق است.»
این تیم با استفاده از فرآیندی به نام آسیاب گلوله‌ای، نمونه‌های کریستالی از مواد را تهیه کردند و سپس آنیل کردن را انجام دادند. سپس نمونه ها را در دمای اتاق مطالعه کردند و دریافتند که می توانند یون های هیدرید را با سرعت بالایی هدایت کنند.
سپس، آنها عملکرد آن را در یک پیل سوختی حالت جامد که از ماده جدید و تیتانیوم ساخته شده بود، آزمایش کردند و مقدار استرانسیوم و اکسیژن در فرمول را تغییر داد.
گام بعدی بهبود عملکرد و ایجاد مواد الکترودی است که می توانند به طور برگشت پذیر هیدروژن را جذب و آزاد کنند. این امکان شارژ مجدد «باتری‌های ذخیره‌سازی» را فراهم می‌کند و همچنین امکان قرار دادن هیدروژن در انبار و آزاد کردن آن را در صورت نیاز به راحتی امکان‌پذیر می‌سازد، که یک نیاز برای استفاده از انرژی مبتنی بر هیدروژن است.
این یک پیشرفت قابل توجه در کاربردی تر کردن پیل های سوختی است.
منبع: Oilprice