波新聞─陶泰山編輯
科技日報報導,俄羅斯研究人員開發出用於生產固體氧化物燃料電池的完整技術循環,並選擇有效的製造材料,這些元件是由陶瓷和復合材料組成的多層結構。論文發表在應用電化學雜誌上。
維亞特卡州立大學無機物質和電化學生產技術系主任安東·庫茲明表示,研發人員已開發出一套形成單一燃料元件所必需的方法和工藝流程,現在可複制和改變它的主要特性:電阻、功率密度、燃料利用率等。在第一階段,透過注塑成型,獲得多孔軸承金屬陶瓷管(它們充當陽極)。通過浸入特別選擇的懸浮液組合物中,將薄層電解質和電極材料塗抹到現成的基底上。每一層施加後,進行多級熱處理。
他說,總共有六級這樣的層。層的各種參數可以改變,如材料成分、粉末尺寸、懸浮液黏度、溫度和燃燒時間,以取得最佳操作參數。這種方法使獲得具有最大功率的單個固體氧化物燃料電池元件成為可能。此外,在研究過程中,還獲得新的電極材料。例如,陽極集電層複合材料的電阻是標準商業產品的一半。這將允許在未來增加單個固體氧化物燃料電池的尺寸並減少它們的開關損耗。
研發人員說,所開發的陽極功能材料的生產率提高10%,並且在使用各種碳氫化合物燃料或氨時可能特别有效。一般來說,與已知類似物相比,新材料的使用將顯著提高燃料電池的比功率、重量和尺寸特性。最困難的任務是從單一的實驗室樣品過渡到成熟的工業產品原型。研發人員正在努力尋找能够將技術引入大規模生產的解決方案,其中包括經濟可行性方案。
圖:固體氧化物燃料電池示意圖。維基百科。