可用燃料電池裝置來(lái)替代酸性、堿性和鋰電池,這種燃料電池裝置是一種將燃料所具有的化學(xué)能直接轉化為電能的電源。
以俄羅斯第一任總統葉利欽名字命名的烏拉爾聯(lián)邦大學(xué)(簡(jiǎn)稱(chēng):烏拉爾聯(lián)邦大學(xué),位于俄羅斯葉卡捷琳堡)的科學(xué)家們說(shuō),他們對固體氧化物燃料電池(SOFC)類(lèi)型最感興趣,它們是最環(huán)保的發(fā)電機之一,具有相當高的有效系數,并且可以使用不同成分的燃料。
研究人員解釋說(shuō),固體氧化物燃料電池有以陶瓷金屬材料制成的陽(yáng)極(“正極”)和以多孔氧化物制成的陰極(“負極”),它們是使用完全不同的技術(shù)制成的。 為了簡(jiǎn)化固體氧化物燃料電池的生產(chǎn),科學(xué)家們設計了對稱(chēng)電池,電池中的兩個(gè)電極成分相同,并且可以使用相同的技術(shù)方案獲得這一成分。 他們認為,這將降低固體氧化物燃料電池生產(chǎn)和技術(shù)維護成本,并有助于推廣使用
烏拉爾聯(lián)邦大學(xué)研發(fā)團隊與俄羅斯科學(xué)院烏拉爾分院高溫電化學(xué)研究所的科學(xué)家們在“優(yōu)先級-2030”計劃的資助下聯(lián)合合成并研制出了用于生產(chǎn)對稱(chēng)固體氧化物燃料電池的新鐵氧體化合物(鐵氧化物與其他金屬氧化物的化合物)這種新化合物的生成是基于鐵、鋇和鑭(La1–xBaxFeO3–δ,x = 0.4、0.5、0.6)。 科學(xué)家們研究分析了合成物質(zhì)的結構、機械和導電性能的參數,并確定了一些質(zhì)子傳導添加劑對其性能的影響。
烏拉爾聯(lián)邦大學(xué)氫能實(shí)驗室負責人德米特里·梅德韋杰夫 (Dmitry Medvedev) 說(shuō)道“我們基于鑭鋇鐵氧體獲得的物質(zhì)在空氣中表現出具有高電導率和低極化電阻,這些是用于生產(chǎn)固體氧化物燃料電池的潛在物質(zhì)的關(guān)鍵特性。”
他還指出,在很多實(shí)驗中,用于生產(chǎn)對稱(chēng)燃料電池的物質(zhì)性能的穩定性?xún)H在氧化環(huán)境中(即空氣中)中進(jìn)行評估,而烏拉爾聯(lián)邦大學(xué)的研究人員發(fā)現,它們的性能在因燃料電池以氫作為燃料而形成的還原性環(huán)境中也很穩定。
他解釋說(shuō):“我們已經(jīng)發(fā)現,在其他條件相同的情況下,最有潛力的用于生產(chǎn)燃料電池的物質(zhì)是La0.6Ba0.4FeO3–δ。 它具有最高的導電性和最低的極化電阻,有助于提高燃料電池的功率。”
該研究團隊計劃之后將強化他們所研究化合物的特性,并制造一個(gè)用于實(shí)驗研究的全尺寸燃料電池裝置。