Водещи учени от ЦК „ХИТМОБИЛ:“ със заявка за европейски патент
В края на месец ноември 2023 г. партньорските организации Институт по полимери (ИП-БАН) и Институт по електрохимия и енергийни системи „Акад. Евгени Будевски“ (ИЕЕС-БАН) заявиха претенция за защита с унитарен европейски патент на изобретение, дело на водещи учени от ЦК „ХИТМОБИЛ“. Участници в колектива изобретатели са доц. д-р Христо Пенчев (ИП-БАН), доц. д-р Филип Ублеков (ИП-БАН), гл.ас. д-р Десислава Будурова (ИП-БАН), доц. д-р Галин Борисов (ИЕЕС-БАН) и чл.-кор. Евелина Славчева (ИЕЕС-БАН).
Патентната заявка е озаглавена: „Метод за дотиране на плътни филми и порести мембрани на основа полибензимидазоли с протон-проводящи електролити на основа смеси от концентрирана Брьонстедова киселина/бензимидазол“.
Изобретението цели приложения в областта на водородните електрохимични конвертори, и по-специално протон-проводящи мембрани за сепаратори във водородни горивни клетки и електролизьори за използване при проточните окислително-редукционни батерии, при хибридния електрохимичен цикъл на генериране на водород и др.
Методът осигурява получаването на стабилни, механично здрави, самоподдържащи се полибензимидазолни (ПБИ) мембрани с висока протонна проводимост и добра термична/химическа стабилност.
Добавката на нискомолекулен бензимидазол, под формата на съответната киселинна сол, води до физично омрежване на полимерната матрица от ПБИ и до повишаване стабилността на получените мембрани по отношение на настъпване на разрушителни оксидативни процеси по време на тяхната електрохимична експлоатация.
Най-общо описаните основни етапи за изработване на новополучените мембрани включват:
- получаване на протон-донорен електролит, представляващ смесен електролит от концентрирана минерална или органична Брьонстед киселина, съдържаща разтворен нискомолекулен бензимидазол, отслабващ солватиращата сила на киселината и водещ само до ефективното набъбване на дотираната мембрана;
- осигуряване на плътен, сух филм, пореста или композитна мембрана на базата на матрица от ПБИ;
- дотиране на материала и получаване на протон-проводима твърда полимер-електролитна ПБИ мембрана от йон-солватиращ тип;
- кондициониране на получените ПБИ мембрани, дотирани със смесен електролит, при което настъпва равновесна сорбция на влага от въздуха.
В процеса на разработка на метода е използвана модерна апаратура за физико-механично и електрохимично охарактеризиране на мембраните, закупена по ЦК „ХИТМОБИЛ“.