Ученые Уральского федерального университета (УрФУ) разработали новый твердооксидный топливный элемент (ТОТЭ) с уникальным химическим дизайном, который позволяет снизить затраты и упростить производство, сохраняя высокую стабильность работы устройства. Об этом сообщили в отделе научных коммуникаций УрФУ. ТОТЭ — это устройства, которые преобразуют химическую энергию топлива (водород, природный газ, метан, биогаз и др.) в электричество и тепло путем электрохимической реакции. «Классическая конструкция топливного элемента предполагает использование множества функциональных слоев, имеющих совершенно разный химический и фазовый состав. Уральские ученые впервые предложили использовать в качестве катода, анода и электролита одинаковые материалы, что помогает сократить время и стоимость изготовления устройств за счет уменьшения технологической цепочки производства порошкового материала и количества высокотемпературных обработок», — пояснили ТАСС в университете. По данным исследовательской группы, новый ТОТЭ рассчитан на работу с водородсодержащими газами, создающими экстремальную восстановительную атмосферу. Проведенные испытания показали, что устройство способно функционировать более 950 часов при температуре 800 градусов Цельсия с минимальной деградацией характеристик. Такой результат стал возможен благодаря принципу «симметричной ячейки»: катод, анод и электролит в ней выполнены из материалов с близким или идентичным ионным составом, что обеспечивает максимальное совпадение их рабочих свойств и повышает долговечность. В качестве активных компонентов конструкции использованы отечественные соединения лантана и галлия, добываемые на территории России.