Достигнута рекордная плотность водородных топливных элементов

Американские специалисты нашли способ втиснуть в металл-органические каркасные структуры водородных элементов больше энергии. Алгоритм нашел три наиболее перспективных полимерных соединения среди 500 тысяч кандидатов.

Водородные топливные элементы — источник безопасной для окружающей среды энергии. Реакция между водородом и кислородом дает электричество, а побочным продуктом становится вода. К тому же водород — самый распространенный элемент во Вселенной, а залить его в бак — вопрос пары минут.

Металл-органические каркасные структуры (MOF) — класс координационных полимеров с решетчатой структурой, состоящих из ионов металлов и органических молекул. Их микропористая структура облегчает хранение водорода или метана.

Собрав в базу данных информацию обо всех доступных MOF, созданных или гипотетических, исследователи из Университета штата Мичиган запустили компьютерную симуляцию, чтобы найти среди них те, которые обладают подходящими свойствами.

Из 500 тысяч кандидатов было отобрано три, которые не попадались раньше на глаза ученым. Затем они были синтезированы.

Авторы назвали их SNU-70, UMCM-9 и PCN-610/NU-100. Каждый из них превосходил по своим качествам IRMOF-20 — другой MOF, который команда идентифицировала в 2017.

«Мы продемонстрировали самую высокую плотность энергии из достигнутых», — заявил профессор Дон Сигель, участник проекта.

Конструкторы электромобилей постоянно стремятся уменьшить размеры энергосистемы автомобиля, чтобы повысить производительность. Если ученым удастся увеличить энергетическую плотность водородных элементов, они смогут снизить необходимое для хранения водорода давление и общий объем топлива.

Ранее сообщалось, что ученые из США и Германии создали солнечный модуль, который может вырабатывать и электричество, и водород, направив «неуловимые» для генерации электроэнергии электроны на производство водорода. Финская компания Fotrum нашла возможность извлекать дефицитные металлы из литий-ионных батарей.

Источник