Сегодня 31 июля 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 🔥
Apple, Google и другие IT-гиганты стали заметать следы громких заявлений о способностях ИИ 7 мин.
В Epic Games Store стартовала раздача комедийного приключения ручной работы Pilgrims от создателей Machinarium и Samorost 32 мин.
THQ Nordic показала 12 минут геймплея Titan Quest 2 и раскрыла, что войдёт в игру на старте раннего доступа 2 ч.
Недоработки в системе защиты данных Spotify раскрыли музыкальный вкус знаменитостей и политиков 3 ч.
«СберТех» представил систему Platform V CopyWala для резервного копирования СУБД на базе PostgreSQL 3 ч.
Google защитит автозаполнение паролей в Chrome на Android биометрией 3 ч.
Исследователь обнаружил крайне опасную уязвимость в Safari — Apple оценила находку всего в $1000 4 ч.
Electronic Arts «созрела» для анонса Plants vs. Zombies: Replanted — трейлер, дата выхода и отличия от классической игры 4 ч.
Путин подписал закон о штрафах за поиск экстремистского контента, передачу аккаунтов и рекламу VPN 4 ч.
Новый трейлер хоррора Cronos: The New Dawn от разработчиков ремейка Silent Hill 2 подтвердил дату выхода игры и релиз на Nintendo Switch 2 4 ч.
Выпущенные в Индии iPhone увернулись от повышеннух пошлин Трампа, пока что 50 мин.
DJI представила 360-градусную экшн-камеру Osmo 360, которая умеет снимать 100-минутные ролики в 8K 2 ч.
G42 готова завершить сделку с Northern Data для получения доступа к ЦОД в Европе 2 ч.
Китайская Fourier показала «самого милого» гуманоидного робота для дома и школы 3 ч.
Galaxy S25 FE выйдет раньше, чем ожидалось — Samsung поделилась планами по выпуску новинок 3 ч.
Складные смартфоны набирают популярность: Galaxy Z Fold7 в полтора раза обогнал Fold6 по предзаказам в США 4 ч.
Microsoft впервые заработала на Game Pass $5 млрд за год — это сгладило рухнувшие на 22 % продажи консолей Xbox 5 ч.
«Компания не будет тратить на это деньги»: SpaceX ответит в суде за пренебрежение безопасностью сотрудников 5 ч.
Выручка Vertiv выросла на 35 % на фоне «беспрецедентного роста ЦОД», но новые тарифы мешают бизнесу 6 ч.
«Продажи HBM от Samsung достигли дна»: SK hynix стала крупнейшим производителем памяти в мире 7 ч.