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使用少量的金属延长燃料电池的寿命

更新时间  2021-06-23 23:24 阅读
本文摘要:【简要】研究人员早已叙述了一种新技术,以提高电极材料的化学稳定性,可通过用于极少量的金属来缩短寿命。研究小组用于计算出来化学和实验数据观察到,钙钛矿电极晶格中Sr原子周围的局部传输态弱化了Sr-O键的强度,从而增进了锶的分离出来。【图注】电极中的晶格突发事件程度,锶偏析和电极反应之间的相关性。燃料电池是未来关键的能源技术,可沦为环保的可再生能源。

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【简要】研究人员早已叙述了一种新技术,以提高电极材料的化学稳定性,可通过用于极少量的金属来缩短寿命。研究小组用于计算出来化学和实验数据观察到,钙钛矿电极晶格中Sr原子周围的局部传输态弱化了Sr-O键的强度,从而增进了锶的分离出来。【图注】电极中的晶格突发事件程度,锶偏析和电极反应之间的相关性。燃料电池是未来关键的能源技术,可沦为环保的可再生能源。

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尤其是由陶瓷材料包含的液体氧化物燃料电池,由于其将生物质,LNG和LPG等各种形式的燃料必要转化成为电能的能力而受到更加多的注目。KAIST的研究人员叙述了一种新技术,提升电极材料的化学稳定性,可以通过用于极少量的金属来缩短寿命。要求液体氧化物燃料电池性能的核心因素是再次发生氧还原成反应的阴极,一般来说在阴极中用于具备钙钛矿结构的氧化物(ABO3)。

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然而,尽管钙钛矿氧化物在初始操作者中具备高性能,但其性能随时间而上升,容许了其长年用于。尤其是阴极运营所需的高温水解态的条件造成表面偏析现象,其中氧化锶(SrOx)等第二相在氧化物表面累积,造成电极性能上升。利用计算出来化学和实验数据,材料科学与工程系的WooChulJung教授团队仔细观察到,钙钛矿电极晶格中Sr原子周围的局部传输态弱化了Sr-O键强度,从而增进了锶的分离出来。该小组找到钙钛矿氧化物中突发事件产于的局部变化是锶表面分离出来的主要原因。

基于这些找到,该团队在氧化物中含有有所不同尺寸的金属以掌控阴极材料中的晶格突发事件程度,并有效地诱导锶偏析。WooChulJung教授说道:“这项技术可以通过在材料制备过程中重新加入少量的金属原子来构建,而不必须额外的工艺。我期望这项技术在研发低轻巧的钙钛矿氧化物电极方面将卓有成效。


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