可用燃料電池裝置來替代酸性、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(zhuǎn)化為電能的電源。
以俄羅斯第一任總統(tǒng)葉利欽名字命名的烏拉爾聯(lián)邦大學(xué)(簡稱: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,他們對固體氧化物燃料電池(SOFC)類型最感興趣,它們是最環(huán)保的發(fā)電機之一,具有相當(dāng)高的有效系數(shù),并且可以使用不同成分的燃料。
研究人員解釋說,固體氧化物燃料電池有以陶瓷金屬材料制成的陽極(“正極”)和以多孔氧化物制成的陰極(“負(fù)極”),它們是使用完全不同的技術(shù)制成的。 為了簡化固體氧化物燃料電池的生產(chǎn),科學(xué)家們設(shè)計了對稱電池,電池中的兩個電極成分相同,并且可以使用相同的技術(shù)方案獲得這一成分。 他們認(rèn)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(jié)構(gòu)、機械和導(dǎo)電性能的參數(shù),并確定了一些質(zhì)子傳導(dǎo)添加劑對其性能的影響。
烏拉爾聯(lián)邦大學(xué)氫能實驗室負(fù)責(zé)人德米特里·梅德韋杰夫 (Dmitry Medvedev) 說道“我們基于鑭鋇鐵氧體獲得的物質(zhì)在空氣中表現(xiàn)出具有高電導(dǎo)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,在很多實驗中,用于生產(chǎn)對稱燃料電池的物質(zhì)性能的穩(wěn)定性僅在氧化環(huán)境中(即空氣中)中進行評估,而烏拉爾聯(lián)邦大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn),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(wěn)定。
他解釋說:“我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn),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(dǎo)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,并制造一個用于實驗研究的全尺寸燃料電池裝置。