https://kevesko.vn/20230904/cac-nha-khoa-hoc-nga-phat-hien-ra-nhung-vat-lieu-moi-voi-tinh-nang-tiet-kiem-nang-luong-25052529.html
Các nhà khoa học Nga phát hiện ra những vật liệu mới với tính năng tiết kiệm năng lượng
Các nhà khoa học Nga phát hiện ra những vật liệu mới với tính năng tiết kiệm năng lượng
Sputnik Việt Nam
Các nhà khoa học từ Đại học Bách khoa Quốc gia Samara (SamSTU) phát hiện ra các chất mới có thể được sử dụng để sản xuất điện trong pin nhiên liệu. Họ cho... 04.09.2023, Sputnik Việt Nam
2023-09-04T18:53+0700
2023-09-04T18:53+0700
2023-09-04T18:53+0700
khoa học
nga
công nghệ
chuyên gia
quan điểm-ý kiến
năng lượng
https://cdn.img.kevesko.vn/img/855/29/8552981_0:88:3036:1795_1920x0_80_0_0_79e61a113761696a9a77a61a2a3e854b.jpg
Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí SolidStateIonics.Pin nhiên liệu là gì?Pin nhiên liệu (fuel cell) là một tế bào điện hóa có chức năng chuyển đổi năng lượng hóa học của nhiên liệu (thường là hidro) và chất oxy hóa (thường là oxy) thành điện năng thông qua một cặp phản ứng oxy hóa khử. Bề mặt của chúng không cọ xát và không mài mòn nhờ đó hiệu suất của pin nhiên liệu cao hơn hiệu suất của các hệ thống đang được sử dụng trong năng lượng truyền thống.Theo các chuyên gia, pin nhiên liệu SOFC (Solid oxide fuel cell - tế bào nhiên liệu oxit rắn) là một loại pin hứa hẹn nhất hiện nay bởi vì trong quá trình chuyển đổi nhiên liệu thành điện năng trong thiết bị này có thể sử dụng nhiên liệu có tính chất khác nhau phản ứng với oxy (không cần sử dụng chất xúc tác đắt tiền) và sản phẩm phụ của pin nhiên liệu là nhiệt và hơi nước.Chuyên gia Kabanova cho biết thêm, ngày nay pin nhiêu liệu SOFC sử dụng chất điện phân gốm dựa trên zirconi oxit, vốn chỉ có khả năng "vận chuyển" các ion oxy bên trong pin nhiên liệu ở nhiệt độ rất cao, điều này làm xấu đi khả năng sinh lời của SOFC.Các nhà khoa học từ Đại học Bách khoa Samara (SamSTU) đề xuất sử dụng các hợp chất mới chứa lanthanide có độ dẫn oxy-ion cao để cải tiến công nghệ sản xuất SOFC và khiến chúng có giá cả phải chăng hơn.Các nhà phát triển đã sử dụng phương pháp sàng lọc máy tính hiệu suất cao dựa trên phân tích hình học-cấu trúc liên kết của các cấu trúc tinh thể để tách ra các thành phần phù hợp nhất cho pin SOFC. Họ đã nghiên cứu các chất có chứa nguyên tố lanthanide và xác định được 270 chất dẫn oxy-ion hứa hẹn nhất, trong đó 46 chất có cấu trúc bên trong khác với các hợp chất đang được sử dụng trong pin SOFC.Theo bà, vào năm 2006, Trung tâm Khoa học của Đại học Bách khoa Samara đã phát triển một phương pháp độc đáo “có một không hai” trên thế giới để tìm kiếm các cấu trúc tinh thể có kênh ion bên trong.Bà Kabanova cho biết thêm: Bà giải thích thêm rằng, các tính toán bổ sung có sử dụng phương pháp mô hình cơ học lượng tử giúp xác định rõ thêm một số đặc tính năng lượng và đưa ra dự đoán chính xác hơn về tính chất của các hợp chất. Một số chất dẫn lithium-, natri-, kali-ion mà các nhà khoa học từ Trung tâm nghiên cứu dự đoán bằng cách sử dụng phương pháp này đã được tổng hợp để tạo ra các loại vật liệu mới dành cho các thiết bị điện hóa.Các nhà khoa học sắp bắt đầu tổng hợp các chất dẫn oxy-ion mới, và có kế hoạch tiếp tục nghiên cứu các đặc tính điện hóa để tìm kiếm những chất dẫn oxy-ion trong số các nhóm hợp chất khác.
https://kevesko.vn/20230403/cac-nha-khoa-hoc-nga-tim-ra-cach-lam-nang-luong-hydro-hieu-qua-hon-22190764.html
https://kevesko.vn/20230608/cac-nha-khoa-hoc-nga-de-xuat-phuong-phap-dap-lua-bang-cach-su-dung-bang-chay--23470954.html
Sputnik Việt Nam
moderator.vn@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
2023
Sputnik Việt Nam
moderator.vn@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
tin thời sự
vn_VN
Sputnik Việt Nam
moderator.vn@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
https://cdn.img.kevesko.vn/img/855/29/8552981_0:0:2732:2048_1920x0_80_0_0_9f28bbb24f76e148b8f77e178c7c68fb.jpgSputnik Việt Nam
moderator.vn@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
khoa học, nga, công nghệ, chuyên gia, quan điểm-ý kiến, năng lượng
khoa học, nga, công nghệ, chuyên gia, quan điểm-ý kiến, năng lượng
Các nhà khoa học Nga phát hiện ra những vật liệu mới với tính năng tiết kiệm năng lượng
Các nhà khoa học từ Đại học Bách khoa Quốc gia Samara (SamSTU) phát hiện ra các chất mới có thể được sử dụng để sản xuất điện trong pin nhiên liệu. Họ cho biết, các hợp chất mới có thể cải thiện hiệu quả vận hành các thiết bị này cũng như làm cho chúng tiết kiệm chi phí hơn.
Kết quả nghiên cứu được công bố trên
tạp chí SolidStateIonics.
Pin nhiên liệu (fuel cell) là một tế bào điện hóa có chức năng chuyển đổi năng lượng hóa học của nhiên liệu (thường là hidro) và chất oxy hóa (thường là oxy) thành điện năng thông qua một cặp phản ứng oxy hóa khử. Bề mặt của chúng không cọ xát và không mài mòn nhờ đó hiệu suất của pin nhiên liệu cao hơn hiệu suất của các hệ thống đang được sử dụng trong năng lượng truyền thống.
Theo các chuyên gia, pin nhiên liệu SOFC (Solid oxide fuel cell - tế bào nhiên liệu oxit rắn) là một loại pin hứa hẹn nhất hiện nay bởi vì trong quá trình chuyển đổi nhiên liệu thành điện năng trong thiết bị này có thể sử dụng nhiên liệu có tính chất khác nhau phản ứng với oxy (không cần sử dụng chất xúc tác đắt tiền) và sản phẩm phụ của pin nhiên liệu là nhiệt và hơi nước.
“Để thực hiện phản ứng hóa học trong tế bào nhiên liệu, giữa lớp cực âm và lớp cực dương phải có một lớp chất điện phân dẫn ion - chất điện phân rắn”, - bà Natalia Kabanova, nhà nghiên cứu cấp cao tại Trung tâm Nghiên cứu Quốc tế về Khoa học Vật liệu Lý thuyết thuộc đại học SamSTU, nói.
Chuyên gia Kabanova cho biết thêm, ngày nay pin nhiêu liệu SOFC sử dụng chất điện phân gốm dựa trên zirconi oxit, vốn chỉ có khả năng "vận chuyển" các ion oxy bên trong pin nhiên liệu ở nhiệt độ rất cao, điều này làm xấu đi khả năng sinh lời của SOFC.
Các nhà khoa học từ Đại học Bách khoa Samara (SamSTU) đề xuất sử dụng các hợp chất mới chứa lanthanide có độ dẫn oxy-ion cao để cải tiến công nghệ sản xuất SOFC và khiến chúng có giá cả phải chăng hơn.
Các nhà phát triển đã sử dụng phương pháp sàng lọc máy tính hiệu suất cao dựa trên phân tích hình học-cấu trúc liên kết của các cấu trúc tinh thể để tách ra các thành phần phù hợp nhất cho pin SOFC. Họ đã nghiên cứu các chất có chứa nguyên tố lanthanide và xác định được 270 chất dẫn oxy-ion hứa hẹn nhất, trong đó 46 chất có cấu trúc bên trong khác với các hợp chất đang được sử dụng trong pin SOFC.
“Để tổng hợp một loại chất dẫn oxy-ion mới, các nhà khoa học có thể sắp xếp chọn giữa tất cả các biến thể có thể có của các chất hoặc sử dụng các phương pháp mô phỏng máy tính hiện đại về đặc tính vật lý, dự đoán một số ứng cử viên để tổng hợp chất này”, - chuyên gia Kabanova giải thích.
Theo bà, vào năm 2006, Trung tâm Khoa học của Đại học Bách khoa Samara đã phát triển một phương pháp độc đáo “có một không hai” trên thế giới để tìm kiếm các cấu trúc tinh thể có kênh ion bên trong.
Bà Kabanova cho biết thêm:
“Phương pháp này cho phép chúng tôi thực hiện tính toán trên cơ sở dữ liệu lớn và trong thời gian tương đối ngắn xác định các chất mang tính dẫn ion có triển vọng nhất”.
Bà giải thích thêm rằng, các tính toán bổ sung có sử dụng phương pháp mô hình cơ học lượng tử giúp xác định rõ thêm một số đặc tính năng lượng và đưa ra dự đoán chính xác hơn về tính chất của các hợp chất. Một số chất dẫn lithium-, natri-, kali-ion mà các nhà khoa học từ Trung tâm nghiên cứu dự đoán bằng cách sử dụng phương pháp này đã được tổng hợp để tạo ra các loại vật liệu mới dành cho các thiết bị điện hóa.
Các nhà khoa học sắp bắt đầu tổng hợp các chất dẫn oxy-ion mới, và có kế hoạch tiếp tục nghiên cứu các đặc tính điện hóa để tìm kiếm những chất dẫn oxy-ion trong số các nhóm hợp chất khác.