中國儲能網(wǎng)訊:近日,巴斯克地區(qū)大學(xué)(UPV/EHU) 的科研人員對外公布,他們對鑭基鈣鈦礦陶瓷接觸材料在固體氧化物燃料電池(SOFCs)的使用進(jìn)行了一系列的研究。
與其它燃料電池不同,SOFCs的離子導(dǎo)電電解質(zhì)有很多優(yōu)勢。UPV/EHU的Kamele Vidal博士說:“這些材料的成本相對比較便宜,對燃料的純度不敏感,效率比較高。另外,由于構(gòu)成都是固體狀態(tài),這些構(gòu)成的配置也更加多樣化。但是,由于在高溫下運行,還是使用了昂貴的電池材料。我們做了很多試驗,事實證明改善連接板和陰極之間的接觸是生產(chǎn)SOFCs的重大挑戰(zhàn)之一?!币虼?,必須在不降低電池容量的前提下,尋找一種提高各構(gòu)成連接的新材料。這種材料作為連接板和陰極之間的接觸層,在運行高溫下必須具有很高的電子導(dǎo)電率、良好的化學(xué)和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性(電池工作溫度是600-800℃)。
SOFCs陰極制作流程(圖片來源:巴斯克地區(qū)大學(xué))
為了能夠滿足上述要求,UPV/EHU科研小組選擇了鈣鈦礦材料。這種材料的名稱主要來源于地殼中一種稀有的礦物質(zhì),大多數(shù)以晶體結(jié)構(gòu)大量聚集。
科研人員利用鈣鈦礦設(shè)計了燃料電池中的陰極、接觸層。Kamele Vidal博士說:“我們發(fā)現(xiàn),鈣鈦礦材料是很好的電子和離子導(dǎo)體,所以很適合用做電池的接觸層和陰極?!?
另外,材料的合成溫度也很關(guān)鍵,因為引發(fā)溫度會影響材料的微結(jié)構(gòu),這對材料的性能至關(guān)重要。在眾多的合成方法中,最佳的方法是燃燒—作為氧化物的硝酸鹽和作為燃料的甘氨酸之間的反應(yīng),引發(fā)自燃,并且火焰達(dá)到很高的溫度,最終生成所需的材料。
現(xiàn)在,科研人員已經(jīng)在燃料電池的基礎(chǔ)上制作了樣品,但目前面臨的主要問題還是成本較高。Kamele Vidal博士認(rèn)為,他們的方法可以減輕人們對電網(wǎng)和燃油發(fā)電的依賴?!埃ㄖ袊鴥δ芫W(wǎng)獨家編譯)




