Тверд и эффективен: на Дальнем Востоке разработан материал нового поколения для электролизеров

Глав­ное дости­же­ние уче­ных — тех­но­ло­гия, поз­во­ля­ю­щая управ­лять свой­ства­ми мате­ри­а­ла за счет варьи­ро­ва­ния тем­пе­ра­ту­ры спе­ка­ния в диа­па­зоне от 1000 до 1200°C. Это дает воз­мож­ность «настра­и­вать» про­дукт под кон­крет­ные зада­чи: либо на мак­си­маль­ную хими­че­скую актив­ность для уско­ре­ния элек­тро­ли­за, либо на исклю­чи­тель­ную меха­ни­че­скую стой­кость.

«Мы полу­чи­ли мате­ри­ал с уни­каль­ным балан­сом свойств. Мы можем «настро­ить» его под кон­крет­ную зада­чу: либо на мак­си­маль­ную хими­че­скую актив­ность для уско­ре­ния выра­бот­ки водо­ро­да, либо на рекорд­ную проч­ность для дол­го­веч­но­сти обо­ру­до­ва­ния. Это откры­ва­ет широ­кие пер­спек­ти­вы не толь­ко в энер­ге­ти­ке, но и в созда­нии защит­ных анти­кор­ро­зий­ных покры­тий», — пояс­нил руко­во­ди­тель лабо­ра­то­рии Олег Шича­лин.

Как уточ­ня­ют иссле­до­ва­те­ли, при более низ­ких тем­пе­ра­ту­рах спе­ка­ния мате­ри­ал при­об­ре­та­ет огром­ную актив­ную поверх­ность, что дела­ет его иде­аль­ным ката­ли­за­то­ром для реак­ции выде­ле­ния водо­ро­да. При нагре­ве до 1200°C метал­ло­ке­ра­ми­ка демон­стри­ру­ет рост твер­до­сти более чем в три раза, что поз­во­ля­ет исполь­зо­вать ее в дета­лях, рабо­та­ю­щих в агрес­сив­ных сре­дах и под высо­ким дав­ле­ни­ем.

Раз­ра­бот­ка даль­не­во­сточ­ных уче­ных реша­ет одну из клю­че­вых про­блем водо­род­ной энер­ге­ти­ки — отсут­ствие недо­ро­гих, эффек­тив­ных и дол­го­веч­ных мате­ри­а­лов для элек­тро­ли­зе­ров. Создан­ные элек­тро­ды на осно­ве новой метал­ло­ке­ра­ми­ки, по дан­ным иссле­до­ва­те­лей, пре­вос­хо­дят зару­беж­ные ана­ло­ги по ско­ро­сти рабо­ты и сро­ку служ­бы, что соот­вет­ству­ет зада­чам импор­то­за­ме­ще­ния и Стра­те­гии раз­ви­тия водо­род­ной энер­ге­ти­ки в Рос­сии.

Рабо­та выпол­не­на при финан­со­вой под­держ­ке Мини­стер­ства нау­ки и выс­ше­го обра­зо­ва­ния РФ. Иссле­до­ва­ния про­во­ди­лись в рам­ках госу­дар­ствен­но­го зада­ния Саха­лин­ско­го госу­дар­ствен­но­го уни­вер­си­те­та (№ FEFF-2024–0001), а так­же темы № FZNS-2023–0003. Уче­ные исполь­зо­ва­ли обо­ру­до­ва­ние Цен­тра кол­лек­тив­но­го поль­зо­ва­ния «Меж­дис­ци­пли­нар­ный центр в обла­сти нано­тех­но­ло­гий и новых функ­ци­о­наль­ных мате­ри­а­лов» ДВФУ. Часть работ по созда­нию и изу­че­нию ком­по­зи­тов под­дер­жа­на согла­ше­ни­ем № 075−15−2025−566, направ­лен­ным на раз­ви­тие Инже­нер­но­го цен­тра ДВФУ «Мате­ри­а­лы и тех­но­ло­гии для Миро­во­го оке­а­на и Арк­ти­ки».

Науч­ная зна­чи­мость раз­ра­бот­ки под­твер­жде­на пуб­ли­ка­ци­ей в авто­ри­тет­ном меж­ду­на­род­ном жур­на­ле International Journal of Hydrogen Energy.