Сегодня 15 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 🔥
Атмосфера первых частей, запретная любовь и заявка на успех: новый геймплей и подробности Mafia: The Old Country 56 мин.
MAX от VK назначен национальным мессенджером России 3 ч.
«Она убила бы франшизу»: бывший работник Deep Silver объяснил, почему оригинальная версия Dead Island 2 так и не вышла 3 ч.
Единственная официальная игра по «Джону Уику» скоро исчезнет из продажи 4 ч.
Rockstar неожиданно устроила раздачу ремастера GTA III в App Store — возможно, по ошибке 5 ч.
Количество утечек данных в России снизилось на 15 %, но проблем по-прежнему хватает 6 ч.
«Базис» реализовал 80 улучшений в новой версии платформы виртуализации Basis Dynamix Enterprise 4.3.0 7 ч.
«Радоваться здесь нечему»: новый патч для The Elder Scrolls IV: Oblivion Remastered не впечатлил экспертов Digital Foundry 7 ч.
Google начала тестировать новую панель поиска в Chrome с акцентом на ИИ 9 ч.
Google, OpenAI, xAI и Anthropic получили контракты Пентагона на сумму до $200 млн каждый 9 ч.
Импульс импортозамещения в контрактном производстве электроники в России иссяк — рынок упадёт на 10 % в 2025 году 50 мин.
Чистая победа: Калифорния первой в мире обеспечила себя зелёной энергией на две трети 2 ч.
Итальянская Eni SpA подписала соглашение с Khazna Data Centers для строительства кампуса ИИ ЦОД на 500 МВт 2 ч.
Смартфоны Sony стали исчезать с ключевых рынков — эра Xperia подходит к концу? 3 ч.
SpaceX соберёт команду космических ИИ-программистов — год назад Маск не видел в них необходимости 4 ч.
Китайский грузовик «Тяньчжоу-9» доставил рекордные 6,5 тонн на орбитальную станцию — и это не предел 4 ч.
Samsung отменила конец эпохи стилусов, пообещав возвращение S Pen в улучшенном виде 4 ч.
NVIDIA возобновит поставки ускорителей H20 в Китай 4 ч.
«Сбер» расширил ассортимент QLED-телевизоров Sber моделями на 32 и 43 дюйма 4 ч.
$20 за терабайт: Seagate начала поставки 30-Тбайт жёстких дисков Exos M и IronWolf Pro 4 ч.