14 октября 2024 года исследователи из Университета Фучжоу представили значительное достижение в области технологии топливных элементов, сосредоточившись на прямых аммиачных протонных керамических топливных элементах (DA-PCFC). Исследование, опубликованное в журнале Frontiers in Energy, вводит слой катализатора Ni и Ru, поддерживаемый CeO, который улучшает электрохимическую производительность этих ячеек.
Аммиак был признан многообещающим топливом для твердооксидных топливных элементов благодаря высокому содержанию водорода и углеродно-нейтральным характеристикам. Однако достижение оптимальной производительности при промежуточных температурах (500-600°C) стало препятствием для его более широкого применения.
Исследовательская группа под руководством Юй Ло и Юньюн Хуан сотрудничала с Пекинским институтом технологий и Инновационной лабораторией Циньюань для разработки PCFC с поддержкой электролита, используя BaZrCeYO (BZCY) в качестве электролита и BaSrCoFeO (BSCF) в качестве катода. Они исследовали производительность PCFC, используя аммиак в качестве топлива в диапазоне рабочих температур от 500 до 700°C.
Введение слоя катализатора M(Ni,Ru)/CeO привело к значительному улучшению электрохимической производительности DA-PCFC. Соотношение деградации пиковых плотностей мощности (PPD) PCFC, загруженной Ni/CeO и работающей на аммиаке, значительно уменьшилось как при 700°C, так и при 500°C.
Эти результаты свидетельствуют о том, что катализаторы на основе Ru имеют значительный потенциал для прямых аммиачных твердооксидных топливных элементов при температурах ниже 600°C, хотя эффект улучшения снижается выше этого порога по сравнению с катализаторами на основе Ni. Это исследование вносит вклад в дальнейшее развитие эффективных и устойчивых технологий преобразования энергии.