На Урале увеличили мощность "газовых батареек" в восемь раз

/ 31 августа 2026 00:00

Ученым из Уральского федерального университета (УрФУ) в составе научного коллектива удалось увеличить мощность топливных элементов в восемь раз. Эти устройства превращают газообразное топливо и кислород из воздуха в электричество. По мнению разработчиков, модификация поверхности одного из элементов батарейки позволяет повысить ее эффективность. Результаты исследования опубликованы в научном журнале.

Твердотельные топливные элементы (ТОТЭ) способны непрерывно преобразовывать химическую энергию топлива и кислорода в электричество, в отличие от традиционных батареек, где расходуются внутренние запасы. В таких элементах катод, анод и промежуточный слой могут быть изготовлены из одних и тех же материалов, что удешевляет и упрощает производство.

Старший научный сотрудник УрФУ, заведующий лабораторией кинетики Института высокотемпературной электрохимии (ИВТЭ) Денис Осинкин сообщил, что несмотря на успехи в разработке электролита и катода за последние два года, анод работал недостаточно эффективно из-за слишком медленной реакции расщепления молекул водорода.

Совместно с коллегами из ИВТЭ УрО РАН ученые нашли способ ускорить работу анода и увеличить мощность ТОТЭ в восемь раз. Для этого они использовали два несложных приема: во-первых, к аноду была прикреплена проводящая серебряная "паутинка" для более эффективного сбора электрического тока, а во-вторых, анод пропитали микроскопическими частицами никеля и оксида церия, которые ускоряют расщепление водорода и отдачу электронов. Такой подход увеличил электрохимическую активность электрода в 20 раз и позволил достичь мощности 450 милливатт на квадратный сантиметр при температуре 800 °C.

Исследование показало, что небольшая модификация позволяет поддерживать высокую эффективность топливного элемента на протяжении 500 часов испытаний, и в саму конструкцию ТОТЭ серьезных изменений вносить не потребовалось.

По словам Осинкина, стандартные размеры топливных элементов для генераторов большой мощности обычно составляют не больше 20 на 20 сантиметров. По мнению разработчиков, нет принципиальных препятствий для масштабирования технологии, однако требуется дальнейшая технологическая работа.

Проект реализован при поддержке Российского научного фонда.

Интервью