俄研新物质提升製电池效率

2023-10-17 1566 蒋永清 澳门日报

 当前,大多数可穿戴和可携式电子设备及电动交通工具,都需要不断充电或更换电源。目前,硷性或酸性的蓄电池和电池被广泛使用,但它们含有有害物质(例如硷性电池中的镉、酸性电池中的铅)。除此之外,地壳中锂储量是有限的且分布极不均匀。俄罗斯乌拉尔联邦大学日前研发出了一种用于生产绿色替代能源的新物质,这种物资可以减少生产燃料电池所需的时间和资源。

 研究人员解释说,可用燃料电池装置来替代酸性、硷性和锂电池,这种燃料电池装置是一种将燃料所具有的化学能直接转化为电能的电源。一般而言,固体氧化物燃料电池的阳极以陶瓷金属材料製成,阴极以多孔氧化物製成,二者的製造技术是完全不同的。团队对固体氧化物燃料电池类型最感兴趣,它们是最环保的发电机之一,具有相当高的有效系数,并且可以使用不同成分的燃料。

 为了简化固体氧化物燃料电池的生产,研究团队设计了对称电池,电池中的两个电极成分相同,并且可使用相同的技术方案获得这一成分。这将降低固体氧化物燃料电池的生产和技术维护成本,并有助于推广使用。

 研究团队研製出了用于生产对称固体氧化物燃料电池的新铁氧体化合物(铁氧化物与其他金属氧化物的化合物),这种新化合物是基于铁、钡和镧生成的。研究人员分析了合成物质的结构、机械和导电性能等参数,并确定了一些质子传导添加剂对其性能的影响。

 乌拉尔联邦大学氢能实验室负责人德米特里指出,基于镧钡铁氧体获得的物质,在空气中表现出具有高电导率和低极化电阻,这些是用于生产固体氧化物燃料电池的潜在物质的关键特性。与此同时,在很多实验中,用于生产对称燃料电池的物质性能的稳定性,仅在氧化环境(即空气)中进行评估,而新研究发现,它们的性能在因燃料电池以氢作为燃料而形成的还原性环境中也很稳定。团队已经发现,在其他条件相同的情况下,最有潜力的用于生产燃料电池的物质是La0.6Ba0.4FeO3–δ。它具有最高的导电性和最低的极化电阻,有助于提升燃料电池的功率。

 研究发现了在同等条件下最有潜力的用于生产燃料电池的物质,它具有最高的导电性和最低的极化电阻,有助于提高燃料电池的功率。可再生能源实际上是当今世界大多数地区最便宜的能源选择,研究团队计划强化用于生产燃料电池的物质这种化合物的特性,并製造一个用于实验研究的全尺寸燃料电池装置。

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