2022年12月08日 星期四
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下一代陶瓷FC效率将提高十倍

2019/10/15 12:30:07367

据东亚日报(Donga.com)消息,韩国研究人员近日开发出了一种新型陶瓷燃料电池,该型燃料电池工作效率有望提升10倍,在下一代绿色能源系统中具有广泛的应用前景。

据悉,该项研究由高丽大学机械工程专业Shim Jun-hyeong教授领衔,与韩国科学技术研究院(KIST)责任研究员Son Ji-won领导的团队一起,开发出了效率比原产品高出十倍的陶瓷燃料电池。目前,该项研究成果已经刊登在了近期的《自然·通信》杂志上。

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原有的塑料基材燃料电池,因为在高温工作条件下会出现结构变形,只能在100℃以下的环境下工作,采用陶瓷材质的陶瓷燃料电池克服了上述不耐高温这一难题。开发的陶瓷燃料电池,通过电化学反应将燃料直接转变为电能,在400500℃的高温条件下能发挥出最佳的性能。

此外,由于氧离子的性能会随温度的下降呈几何级式的下降,应用于燃料电池电解质存在制约,因此研究人员将陶瓷燃料电池中使用的氧离子电解质替换成了氢离子电解质。该团队通过将锆酸钡(BZY)(氢离子电解质导电性最高的材料)制成薄膜,与块状相比,薄膜的阻抗小,具有更佳的导电功能,提高了电池效率。使用了新型电解质的陶瓷燃料电池,在400℃的条件下,相比原来块状BZY燃料电池,功率密度提高近10倍,意味着相同数量的燃料,将能产生多达十倍的电能。

高性能薄膜型BZY燃料电池的开发,拓宽了陶瓷燃料电池的应用领域,除在发电站领域应用外,在家庭备用电源、便携式移动电源领域也将有广泛的市场。