新固體氧化電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)
但固體氧化電池并非十全十美。它存在一個(gè)非常嚴(yán)重的缺陷：電池密封技術(shù)不夠完整。美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)材料工程系的副教授盧佩珍說(shuō)密封技術(shù)上的缺陷是影響固體氧化電池走向市場(chǎng)化的最大原因。而盧教授提出了自己的解決方案。
固體氧化電池由耐熱性高達(dá)1000攝氏度的陶器材料制成，因此它能在高溫情況下將氧離子同空氣分開(kāi)。被分離的氧離子在電池中穿過(guò)晶格使燃料氧化。這一化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電子。電子流過(guò)外電路形成電流。
為了產(chǎn)生足夠的電量帶動(dòng)某一電器，科學(xué)家們經(jīng)常將許多固體氧化電池串聯(lián)在一起。每個(gè)電池的構(gòu)造都相同：一端為空氣，一端為燃料?？諝庵械难鯕庋趸剂袭a(chǎn)生電子。在這些相互聯(lián)系的固體氧化電池中，最重要的是將獨(dú)個(gè)的電池隔離起來(lái)，這樣不同電池里的空氣及燃料就不會(huì)泄露或者混合。而如果出現(xiàn)泄露或者混合則有可能導(dǎo)致電池效能下降甚至內(nèi)燃。要實(shí)現(xiàn)不同固體氧化電池的完全隔離需要先進(jìn)的密封技術(shù)。
為達(dá)到理想的密封效果，盧佩珍發(fā)明了一種新型的玻璃用來(lái)密封單個(gè)的固體氧化電池。她說(shuō)這種玻璃可以自動(dòng)密封，同時(shí)也能為電池帶來(lái)長(zhǎng)期的穩(wěn)定性。新發(fā)明的密封玻璃中不含氧化鋇、氧化鈣、氧化鎂及氧化鋁，而且氧化硼的含量也極少，這樣使得密封玻璃要能與不同的氧化電池及金屬電池在不同空間、不同溫度下相容。
截止目前，美國(guó)能源部已為盧佩珍的固體氧化電池研究撥款36.5萬(wàn)美元。此外，為制造理想的固體氧化電池，首先需要有燃料。氫氣是最清潔的燃料，因?yàn)樗紵蟮漠a(chǎn)物是水。然而，自然界中缺少大量的氫氣儲(chǔ)備，因此必須人為制氫。固體氧化電池可作為電解劑這一特點(diǎn)為人們提供了將水分解成氫氣的理想方式。目前盧佩珍及她的工作團(tuán)隊(duì)亟待解決的是如何使生產(chǎn)氫氣能大量、經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行。
