Сегодня 02 октября 2026
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.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Metro 2033 и Metro: Last Light бесплатно прокачают для ПК и актуальных консолей — продажи игр серии превысили 50 миллионов копий 42 мин.
Epic Games Store устроил раздачу System Shock 2: 25th Anniversary Remaster, в том числе для российских игроков 3 ч.
После 18 лет в Microsoft компанию покинул бывший глава LinkedIn, Office и Teams 4 ч.
Суд в США признал иски издателей к Google из-за потери трафика по вине ИИ несостоятельными 7 ч.
Sony представила QSSR — ИИ-масштабирование с упрощённой нейросетью, оптимизированной под базовую PS5 7 ч.
Состоялся релиз InfoWatch Data Protector — решения для защиты данных «в покое» и контроля прав доступа 8 ч.
Новая статья: Отсекая лишнее: обзор ИИ-агрегатора контента Infatium 11 ч.
Грядёт крупнейшее IPO в истории: Anthropic намерена выйти на биржу до конца ноября 11 ч.
OpenAI выгнала трёх сотрудников за слив конфиденциальной информации оценщикам безопасности ИИ 12 ч.
В Steam начался листопад скидок — стартовала масштабная осенняя распродажа 14 ч.
Apple готовит ИИ-камеру для умного дома, которая не будет записывать видео 37 мин.
Raspberry Pi 4 и Raspberry Pi 5 с 2 Гбайт памяти подорожали на 20% из-за дефицита DRAM 51 мин.
Traysar и Armada разрабатывают быстрозакапываемые ИИ ЦОД для американских военных 54 мин.
Чипы Google действительно улетели в космос: ракета Falcon 9 вывела на орбиту спутник Project Suncatcher с четырьмя TPU 2 ч.
Китайцы устроили передел рынка: DJI теперь выпускает в полтора раза больше камер, чем все производители беззеркалок 2 ч.
К 2031 году ИИ-индустрия должна приносить $6 трлн ежегодно, чтобы отбить затраты на инфраструктуру 2 ч.
HUAWEI WATCH D3: самый легкий способ померить давление 3 ч.
Глава Huawei: ускорители Ascend уже обошли NVIDIA по продажам в Китае 9 ч.
Почти все смартфоны серии Galaxy S26 подорожали как минимум на $100 14 ч.
Hyundai заменит электромобиль, если у него загорится батарея — представлен доступный Ioniq V с пожизненной гарантией 15 ч.