IT 之家 8 月 12 日消息,据 8 月 8 日最新一期《自然・材料》杂志报道,日本九州大学研究团队研制出可在 300 ℃ 中温条件下高效运行的新型固体氧化物燃料电池(SOFC),有望推动低成本、低温 SOFC 的开发,并可大幅加快其商业化进程。
固体氧化物燃料电池因高效率和长寿命而备受关注,但其运行温度通常高达 700~800 ℃,需使用昂贵的耐高温材料,制约了其广泛应用。
该团队采用了负载额外钪的 BaSnO ₃ 和 BaTiO ₃ 电解质。钪原子不再闲置,而是排列成连续的 ScO ₆ 链 " 钪超级高速公路 "—— 可以想象成让质子几乎无阻力穿行的快速通道。
传统的 SOFC 电解质通常需要 700 – 800 ° C 才能达到类似的质子电导率,但这个 ScO ₆ 通路,加上陶瓷晶格的自然 " 弹性 ",在 300 ° C 就能实现高效传输。降低温度意味着可以放弃昂贵的连接件、密封件和重型绝缘材料,从而降低初始投资和持续运营成本。
固体氧化物燃料电池因其高效率和长寿命而历经数十年的研发,但其极端高温要求一直是行业发展的障碍。九州大学团队如今终于跨越了这一障碍,为实际规模的扩大打开了大门。然而,钪仍然是一种小众元素,以高价进行小批量交易,确保稳定的钪供应和控制成本仍然是需要完成的任务。
IT 之家附论文链接:
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