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磁控濺射法制造燃料電池電解質(zhì)

來源:本站  發(fā)布時(shí)間:2020年12月30日 作者:

國外一大學(xué)首次使用磁控濺射法制造用于燃料電池的電解質(zhì),使用這種方法獲得的電解質(zhì)層厚度不超過5微米,這可使發(fā)電裝置的溫度降低100℃,從而大大延長了燃料電池的使用壽命。



固體氧化物燃料電池是氫氣發(fā)電裝置的“心臟”,該類電池燃料無需燃燒便可將能量轉(zhuǎn)化為電能。固體氧化物燃料電池有兩個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)。第一,這種電池的發(fā)電效率可達(dá)60%,而熱電站、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電站或核電站的發(fā)電效率為40%。第二,固體氧化物燃料電池更環(huán)保。但這類電池普及程度低,科研人員正在尋找方法獲得更高效、可靠和廉價(jià)的燃料電池。



一位研究人員稱,燃料電池中的電解質(zhì)可充當(dāng)氫氧分子之間的屏障,否則二者直接混合會(huì)發(fā)生爆炸。電解質(zhì)層僅允許安全反應(yīng)所需的氧離子通過,電解質(zhì)本身是二氧化鋯薄膜。科研人員決定嘗試通過磁控濺射鍍膜技術(shù)涂覆電解質(zhì)。因?yàn)?,使用這種技術(shù)是獲得各種電解質(zhì)涂覆的最好方法之一。



該大學(xué)高能物理研究所的一位工程師稱,磁控濺射法的本質(zhì)是用工作氣體(通常是氬氣)的離子從靶材表面擊出物質(zhì)的原子,然后將其沉積在基板上。

一位研究人員表示表示,傳統(tǒng)的固體氧化物燃料電池在約850℃的溫度下運(yùn)行。使用磁控濺射法制造的電池由于電解質(zhì)稀薄,可在750℃的溫度下工作。工作溫度的降低會(huì)延長燃料電池的壽命,因?yàn)樵谳^低的溫度下,材料的降解速度會(huì)下降。稀薄電解質(zhì)還可提高功率密度,從而可以在使用相同尺寸的燃料電池情況下獲得更多的能量。




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