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韩国研究人员开发出稳定高性能的新型陶瓷燃料电池
2021年02月23日 发布 分类:技术前沿 点击量:143
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最近,韩国科学技术研究院宣布Ji-Won Son博士领导的团队与韩国高级科学技术研究院的Seung Min Han教授的联合研究开发出一种新薄膜技术,显著减少陶瓷燃料电池阳极中镍催化剂的数量和尺寸,抑制氧化还原反应循环带来的恶化。因此通过该技术开发出的陶瓷燃料电池,不仅高性能而且有着绝佳的稳定性,同时还能将所需的催化剂量减少20倍。

据悉,陶瓷燃料电池是高温燃料电池的代表,一般在-800或更高的温度下工作。因此,相对于昂贵铂催化剂这样更为廉价的催化剂被使用得更多一般会占据陶瓷燃料电池阳极体积的40%左右

然而,由于镍在高温下会团聚,当陶瓷燃料电池一直处于停止-重启循环的氧化和还原过程中时,会发生不可控的膨胀最终导致整个陶瓷燃料电池结构破坏。这一致命的缺陷使得陶瓷燃料电池很难应用于需要频繁启动的应用中

为了克服这个问题,Ji-Won Son博士的团队开发了一种新的阳极概念用以减少其含镍量并让镍粒子能够彼此隔离。为了补偿催化剂的减少,研究人员使用薄膜沉积工艺将镍纳米颗粒均匀地分布在陶瓷基体中,从而大大提高了镍的表面积。

与传统的陶瓷燃料电池相比,这种使用新型阳极陶瓷燃料电池即使经过100多个氧化还原反应循环,也没有出现劣化或性能下降的情况,而传统的陶瓷燃料电池经过不到20次循环就失效了。此外,尽管镍含量大幅度降低,新型陶瓷燃料电池的功率输出比传统电池提高了1.5倍。

博士解释了这项研究的重要性这种新型陶瓷燃料电池应用于发电厂以外的领域,例如需要机动地方目前该研究结果发表在“Acta Materialia”上。

粉体圈Coco编译


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