База данных применения химических эффектов
основана на ТРИЗ (теория решения изобретательских задач)

На главную страницу | О проекте | Контакты

Вы находитесь здесь: dace.ru / Новости химии / Топливные ячейки, работающие при комнатной температуре

Топливные ячейки, работающие при комнатной температуре Благодаря разработке нового слоистого материала, обладающего отличной способностью к проводимости ионов кислорода твердооксидные топливные ячейки, вырабатывающие электрический ток при температуре около 700°C, смогут работать при комнатной температуре. Твердооксидные топливные ячейки [solid oxide fuel cell (SOFC)] непосредственно генерируют электрический ток за счет реакции анионов кислорода (получаемых на катоде из газообразного кислорода) с топливом, обогащенным водородом, (на аноде). Эффективность работы SOFC зависит от скорости миграции ионов кислорода от одного электрода к другому через твердый керамический электролит. 3D-модель границы YSZ/STO, демонстрирует кислородные вакансии (затененные красные сферы), приводящие к увеличенной проводимости нового твердотельного электролита. (Рисунок из Science, 2008, 321, 676) На роль твердотельного керамического электролита давно был выбран стабилизированный иттрием оксид циркония [yttria-stabilized zirconia (YSZ)]. Этот материал является механически стабильным и не реагирует с электродами ячеек SOFC. Однако для эффективной работы ячеек необходима очень высокая температура (около 700°C) – что увеличивает стоимость производимого этими ячейками электичества. Как поясняет Якобо Сантамария (Jacobo Santamaría) из Университета Мадрида, уменьшение толщины электролита до нескольких нанометров и использование в качестве электролитов новых материалов, таких как галлаты церия или лантана с добавками гадолиния позволили увеличить проводимость, понизив при этом рабочую температуру ячейки до 500°C. В группе Сантармария недавно получены электролиты с отличной проводимостью ионов кислорода при 84°C, проектируется электролит, способный работать при комнатной температуре. По его словам в новом материале проводимость ионов кислорода увеличена на 11 порядков. Для достижения такого результата исследователи вырастили однонанометровый слой проводимого YSZ между десятинанометровыми слоями изолирующего титаната стронция [strontium titanate (STO)]. Кристаллическая структура STO не соответствует структуре YSZ, что приводит к разупорядочиванию ионов на границах раздела между YSZ и STO. Это приводит к появлению на границе раздела кислородных вакансий, приводя к увеличению проводимости ионов кислорода. Источник: Science, 2008, 321, 676 Источник: http://www.chemport.ru 03.08.2008 22:10

май 2026 г. Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс         1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 июнь 2026 г. Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30