Сегодня 25 августа 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Японцы изменили атомарную структуру оксида марганца и сделали суперкатализатор для производства водорода

Одна из глобальных целей в сфере чистой энергетики — это эффективное производство водорода с привлечением возобновляемых источников энергии. Обычно для этого используется электролиз — разложение воды на водород и кислород с использованием электрической энергии и катализаторов. Проблема состоит в дороговизне катализаторов с использованием благородных металлов. Японцы ближе всех подошли к решению задачи, для чего использовали обычный марганец.

 Источник изображения: RIKEN

Источник изображения: RIKEN

В последние годы наибольшую популярность приобрёл метод электролиза с протонно-обменной мембраной (PEM). Замена электролита на PEM стабилизирует выработку водорода и ускоряет его производство. Но применение мембран обходится значительно дороже и более хлопотно, поскольку в агрессивной среде мембраны быстро теряют свои свойства. Для продления их срока службы до настоящего времени в оксид марганца добавляли иридий, что резко увеличивало стоимость выработки водорода.

Исследователи из Института RIKEN в Японии взяли обычный марганец и изменили его трёхмерную структуру, что вылилось в создание наиболее эффективного и экологически чистого PEM-электролизёра без использования редких металлов.

Новый катализатор учёные разработали на основе оксида марганца (MnO2), изменив структуру кристаллической решётки материала таким образом, чтобы она образовывала более прочные связи с атомами кислорода. Улучшенный MnO2 оказался гораздо более стабильным, чем другие катализаторы на основе неблагородных металлов, и смог поддерживать реакцию с водой гораздо дольше, выработав на 1000 % больше водорода.

Согласно опубликованному в журнале Nature Catalysis исследованию, MnO2 в 40 раз увеличивает срок службы других недорогих катализаторов. Материал более устойчив к растворению в кислоте и более стабилен во время реакции. В ходе лабораторных испытаний катализатор проработал более 1000 часов при силе тока 200 мА/см², производя в 10 раз больше водорода, чем другие материалы.

Безусловно, это только начало. Предстоит ещё много работы, прежде чем новый материал можно будет использовать в промышленных электролизёрах, но исследователи считают, что их открытие сыграет решающую роль в устойчивом производстве водорода. Будущие модификации структуры марганца могут допустить ещё большее увеличение плотности тока и больший срок службы катализатора, а в долгосрочной перспективе обещают сделать возможным электролиз воды без использования иридия и других редких металлов.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
The MongolZ стала чемпионом EWC 2025 — первая победа монгольской команды на крупном турнире по Counter-Strike 2 13 ч.
Илон Маск договорился с уволенными в 2022 году сотрудниками Twitter о выплате им выходных пособий в досудебном порядке 24 ч.
МВД сообщает: из-за блокировки звонков в Telegram и WhatsApp мошенники переходят на Google Meet 24-08 00:46
Оценка Databricks выросла до $100 млрд после очередного раунда инвестиций, но на биржу компания не спешит 24-08 00:23
Новая статья: Sword of the Sea — красота неописуемая. Рецензия 24-08 00:04
Google открыла бесплатный доступ к генератору видео Veo 3, но только на эти выходные 23-08 16:39
Microsoft тестирует бесшовный перенос приложений между Android и Windows 11 23-08 13:07
Meta будет использовать генеративные алгоритмы Midjourney в своих продуктах 23-08 08:59
ИИ-бот OpenAI ChatGPT использует поисковик Google при генерации ответов на запросы пользователей 23-08 07:22
После возвращения в TikTok президент США Трамп заявил о готовности ещё раз отсрочить его запрет 23-08 03:09
Складной Apple iPhone получит четыре камеры и модем собственной разработки 2 ч.
Новая статья: Обзор игрового ноутбука Colorful EVOL P15 24: что ожидаешь — то и получишь 7 ч.
NeuReality готовит чип NR2 для оркестрации инференса 7 ч.
От резистора до ПК: производство российского IT-оборудования «Инферит» во Фрязино 9 ч.
Анонсирован недорогой смартфон Redmi Note 15R — как Redmi Note 15, но с батареей на 7000 мА·ч 20 ч.
SpaceX запустила космический грузовик Dragon — он доставит на МКС более 2 тонн продуктов, топлива и прочих грузов 20 ч.
В Китае начала работу зарядная станция для грузовиков совокупной мощностью 100 МВт 23 ч.
Правительственные вливания в капитал Intel не спасут компанию без крупных клиентов на новые техпроцессы 24-08 06:05
Вселенная подарила учёным ярчайший быстрый радиовсплеск в соседней галактике 23-08 19:13
Первые прототипы ускорителей Nvidia Rubin готовы и проходят квалификационные тесты 23-08 17:34