Учёные Дальнего Востока создали керамику для водородной энергетики

Главное сегодня Общество Экономика Бизнес Туризм Спорт ВЭФ

Общество

Учёные Дальнего Востока создали керамику для водородной энергетики

23.03.2026

|

Автор: Елена Олейникова

Учёные ДВФУ и Сахалинского госуниверситета создали новый керамический материал для водородной энергетики. Он может сделать оборудование одновременно более долговечным и более эффективным, что особенно важно для электролизёров и топливных элементов.

В основе разработки — композит из карбида хрома и кобальта. Исследователи научились менять его свойства с помощью температуры обработки: один режим делает материал очень прочным и стойким к коррозии, другой — более активным для химических реакций, связанных с выделением водорода.

Для создания материала команда использовала метод искрового плазменного спекания. Если коротко, порошок сильно сжимают и одновременно пропускают через него электрические импульсы, из-за чего он быстро превращается в плотный монолит с однородной структурой.

«Для создания нового материала команда применила метод искрового плазменного спекания. Представьте себе очень мелкий порошок, который спрессовывают под высоким давлением и одновременно пропускают через него мощные электрические импульсы. Из-за огромной температуры искры частицы порошка спекаются в монолитную массу, но процесс происходит настолько быстро, что структура материала остаётся мелкозернистой и однородной. Мы провели эксперимент, спекая образцы при разных температурах — от 1000 до 1200 градусов Цельсия. и тут открылась удивительная закономерность: меняя температуру, можно получать материал с кардинально разными свойствами», — рассказал кандидат химических наук, научный сотрудник лаборатории ядерных технологий ДВФУ Олег Шичалин.

Оптимальный диапазон для получения особенно плотного и прочного материала — 1150–1200 градусов. в этом случае кобальт заполняет пустоты между частицами, и на выходе получается почти беспористая керамика с высокой твёрдостью и хорошей устойчивостью к агрессивной среде.

При более низкой температуре, около 1000 градусов, материал получается менее твёрдым, но зато намного более активным с электрохимической точки зрения. Это делает его перспективным для покрытий электродов, где важны скорость реакции и высокая производительность.

«Самое интересное произошло с образцами, которые спекали при более низкой температуре около 1000 градусов. Их твёрдость была ниже, зато они проявили невероятно высокую электрохимическую активность. Благодаря остаточной микропористости и особенностям кристаллической решётки, такой материал имеет огромную площадь активной поверхности. Это значит, что на нем гораздо легче и быстрее протекают химические реакции, например, реакция выделения водорода, что делает его идеальным кандидатом для покрытий электродов, где главное — эффективность и скорость реакции», — отметил Олег Шичалин.

Разработку можно применять по-разному. Один вариант материала подойдёт для электродов и ускорения реакции, другой — для защиты корпусов и деталей, которые работают в морской воде или другой агрессивной среде. в будущем учёные рассчитывают создать градиентные материалы, где одна часть отвечает за активность, а другая — за прочность.