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清洁能量燃料电池即使氢气用完时也继续产生功率

经过阿德里安主教- 2012年7月3日:7:7:47 GMT
在氢气耗尽后继续产生功率的燃料电池

测试固氧化物燃料电池。(照片信用:Caroline Perry,Seas Communications。)

一种清洁能量燃料电池即使在它之后也继续产生电力氢气燃料被美国科学家展示了已经用过。

固体氧化物燃料电池(SOFC)通过将氢转化为电力而产生清洁能量。此外,它还可以存储一旦氢气用完了一些可以使用的电化学电力。

演示,最新概述纳米字母杂志,由来自美国哈佛大学的材料科学家进行。

哈佛大学工程和应用科学学院的材料科学副教授(SEAR)的主要调查仪Shriram Ramanathan表示,“这种薄膜SOFC利用了近期低温操作的进步,融入了一种新的和更通用的材料。阳极处的钒氧化物(VOX)表现为多功能材料,允许燃料电池产生和存储能量。“

左:左九个白圆内的每个暗斑是一个微小的燃料电池。AA电池显示为尺寸比较。(照片由Caroline Perry,Seas Communications。)右:九个圆圈中的一个在该图像中放大,显示电化学膜的皱纹表面

左:左九个白圆内的每个暗斑是一个微小的燃料电池。AA电池显示为尺寸比较。(照片由Caroline Perry,Seas Communications。)右:九个圆圈中的一个在该图像中放大,显示电化学膜的皱纹表面。(Quentin Van Overmeere的显微照片。)

主题作者,海洋海洋博士后研究员的主要作者,需要中断的较小的便携式电器,例如无人驾驶飞行器,如无人驾驶飞行器,如无人的航空车辆,可以从技术中受益。

他补充说,如果不可能使用存储的电量进行加油,可以增加设备的寿命。

该团队,包括联合作者,海洋研究生,天肯纳,通常在带铂电极的薄膜SOFC上工作,但是当阳极电源用完时,SOFC可以从电化学反应中产生15秒的额外功率。

最新的SOFC具有双层铂和氧化钒,用于阳极,这意味着电池可以保持燃料,长达14倍 - 3分钟,30秒 - 在0.2 mA / cm时2当前密度。

三个反应可能发生在新的SOFC中。钒离子氧化性,氢气储存在VOX晶格中,并随时间释放并在阳极处进行氧化,阳极和阴极之间的量可以不同,因此可以在浓度细胞中氧化氧阴离子。

燃料后氧化钒/铂燃料电池的操作

三种可能的机制(左右)可以解释氧化钒/铂燃料电池在其燃料中的运行。图示代表了SOFC的简化横截面:顶层是阴极(多孔铂制成),中间层是电解质(yTTRIA稳定的氧化锆,YSZ),底层是VOX阳极。在正常操作期间,氢燃料将位于该图的底部。(图片由Quentin Van Overmeere提供。)

所有三个反应都可以将电子送入电路,但是没有知道新燃料电池继续运行的内容。该团队的测试表明,至少两个机制中的至少两个是同时发挥作用。

但是,在开发反应时是早期的,并且可以对vox-铂阳极的方式进行进一步改进,这可以增加细胞的寿命。该团队认为它可能需要几年时间才能生产更先进的SOFC,即在应用中准备进行测试。

在正常操作时,它产生与铂阳极SOFC相似的功率。同时,特殊的纳米结构vox层建立了持续后的各种化学反应燃料花了。

通过该真空沉积室的窗口可见紫色等离子体

通过该真空沉积室的窗口可见紫色等离子体。该设备用于在硅的晶片上产生极薄的层电极和电解质。(照片信用:Caroline Perry,Seas Communications。)

该研究由美国国家科学基金会支持,来自Le Fonds de La Recherche Scientifique和美国国防部国防科学和工程研究生奖学金计划的博士后奖学金。

该团队还收到了麻省理工学院麻省理工学院的哈佛大学纳米级系统和MRSEC共同实验设施的资源。

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话题:再生能源