Последние новости
07.02.2025, 22:52 Компания Blokees выставила изделия из разных серий объектов интеллектуальной собственности на выставке Spielwarenmesse 2025 в Нюрнберге
06.02.2025, 20:03 Новый источник энергии
06.02.2025, 08:00 Международный аэропорт Хамад в рамках проекта расширения терминала открыл новый зал E
05.02.2025, 21:20 Какие отношения следует устанавливать с родителями – советы психолога
05.02.2025, 12:12 Памяти Юрия Лужкова: севастопольцы просят увековечить наследие «народного мэра» целым рядом мемориалов
04.02.2025, 19:03 Свердловские онкологи получили награды премии «Будем жить!» в пяти номинациях
03.02.2025, 21:21 Космическая ракета «Воронеж»: фонд «Восход» привлёк «ФСТ» к совместным инвестициям
01.02.2025, 21:00 Алексей Гершт: Цель компании «Ника Дент» — обеспечивать лучшими стоматологическими материалами клиники России
01.02.2025, 21:21 CGTN: Гала-концерт, посвященный Празднику весны 2025 года
01.02.2025, 21:00 Шанхай озарился в честь признания ЮНЕСКО китайского Нового года нематериальным культурным наследием
Графан поможет сделать машины на водородных элементах лучше
Наука
Автомобили на водородных топливных элементах разрабатываются почти каждым крупным производителем автомобилей и являются идеальным транспортных средством с нулевым уровнем выбросов. Тем не менее, их надежность ограничена, поскольку топливный элемент использует мембрану, которая функционирует при достаточном количестве воды, что ограничивает условия эксплуатации автомобиля.
Команда инженеров Университета Питсбурга обнаружили, что графан — двумерный полимер из углерода и водорода может помочь в создании безводной мембраны, которая транспортирует протоны без присутствия воды, что может привести к разработке более эффективных водородных элементов для транспортных средств и других энергетических систем, а это значительно удешевит страховку машин на https://narodna.ua/ или других сервисах.
Ведущий автор Карл Джонсон поясняет, что водородная клетка, как батарея, которую можно заряжать водородом и кислородом. Водород входит в одну сторону топливного элемента, где оно разбивается на протоны (ионы водорода) и электронов, а кислород поступает в другую сторону, и, в конечном счете, в сочетании с протонами и электронами, выпускает большое количество энергии. В основе такого топливного элемента лежит протонная обменная мембрана, которая использует воду, чтобы помочь в проведении протонов.
Но если температура становится слишком высокой или падает влажность, процесс нарушается, так как протоны прекращают мигрировать через мембрану. Джонсон говорит, что по этой причине, существует большой интерес к разработке новых мембранных материалов, способных работать при очень низких уровнях воды или даже при ее полном отсутствии.
«Мембраны в современных водородных топливных элементах изготовлены из полимера Nafion, который проводит протоны, когда имеется определенное количество воды. Если ее слишком мало, мембрана высыхает и протоны перестают двигаться. Если ее слишком много, работа также прекращается», говорит ученый.
Джонсон с коллегами сосредоточились на графане, с помощью которого можно создать более устойчивую мембрану, способную проводить протоны. «Наше численное моделирование показало, что из-за своей уникальной структуры, графана хорошо подходит для быстрого проведения протонов через мембрану в безводных условиях. Это позволит сделать водородные автомобили на топливных элементах более практичными», добавили исследователи.