耶魯大學(xué)研發(fā)的新式微型燃料電池主要由塊體金屬玻璃組成。
耶魯大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)稱，組成這種體積為3cm3微型燃料電池的主要成分塊狀金屬玻璃，是一種基于鋯和鉑的化合物。這種燃料電池所產(chǎn)生的能量，目前正隨著研究的深入而增加。
燃料電池作為普通電池的替代品，是一種電化學(xué)裝置。它結(jié)合氫氣與氧氣產(chǎn)生能量，釋放出的副產(chǎn)物只有水和熱量，相對(duì)更為環(huán)保。但是，通常用于制造微型燃料電池的材料不僅易碎、成本高，而且制造電池所使用方法的效率也很低下。
耶魯大學(xué)研發(fā)的這種新式微型燃料電池主要由塊體金屬玻璃組成。這是一種非常柔軟的金屬，比通常用于微型燃料電池的金屬合金更加耐用。非晶態(tài)合金可以在較為有效和價(jià)格低廉的制造工藝中被精細(xì)地塑造成型類似于塑料成型的過(guò)程。
安德烈·D·泰勒是耶魯大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程專業(yè)的助理教授，也是該項(xiàng)目主要研究者。他表示：“這些非晶態(tài)合金是一種驚人的材料，很容易形成大型或小型的納米結(jié)構(gòu)，也能在范圍廣泛的電化學(xué)應(yīng)用中保留合適的性能。”
目前，硅和不銹鋼是普通微型燃料電池中通常使用的材料。但硅是一種脆性的不佳電導(dǎo)體，不銹鋼則容易被腐蝕。這意味著兩者都需要特殊的涂層，從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本的增加。此外，如果制造納米尺度的金屬部件，不僅復(fù)雜而且費(fèi)時(shí)。
研究人員表示，使用這種塊體金屬玻璃即非晶態(tài)合金就可以解決這些問(wèn)題。
據(jù)了解，非晶態(tài)合金內(nèi)部由隨機(jī)排列的原子所組成，而不是由結(jié)構(gòu)有序的金屬晶體所構(gòu)成的普通金屬合金。原子的隨機(jī)排列會(huì)形成一種類似鋼鐵那樣堅(jiān)硬但又富有彈性的物質(zhì)。它具有可塑性和良好的導(dǎo)電性，其成品優(yōu)于硅和不銹鋼制造的微型燃料電池。
該項(xiàng)目的另一位主要研究者、耶魯大學(xué)機(jī)械工程材料科學(xué)院教授揚(yáng)·施洛爾斯說(shuō)：“我們?cè)谝敶髮W(xué)發(fā)明了熱塑性塑料的加工方法，所以可以像加工塑料一樣加工這種塊體金屬，從而大大降低成本。”
