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磁控溅射法制造燃料电池电解质

来源:本站  发布时间:2020年12月30日 作者:

国外一大学首次使用磁控溅射法制造用于燃料电池的电解质,使用这种方法获得的电解质层厚度不超过5微米,这可使发电装置的温度降低100℃,从而大大延长了燃料电池的使用寿命。



固体氧化物燃料电池是氢气发电装置的“心脏”,该类电池燃料无需燃烧便可将能量转化为电能。固体氧化物燃料电池有两个主要优点。第一,这种电池的发电效率可达60%,而热电站、燃气轮机发电站或核电站的发电效率为40%。第二,固体氧化物燃料电池更环保。但这类电池普及程度低,科研人员正在寻找方法获得更高效、可靠和廉价的燃料电池。



一位研究人员称,燃料电池中的电解质可充当氢氧分子之间的屏障,否则二者直接混合会发生爆炸。电解质层仅允许安全反应所需的氧离子通过,电解质本身是二氧化锆薄膜。科研人员决定尝试通过磁控溅射镀膜技术涂覆电解质。因为,使用这种技术是获得各种电解质涂覆的最好方法之一。



该大学高能物理研究所的一位工程师称,磁控溅射法的本质是用工作气体(通常是氩气)的离子从靶材表面击出物质的原子,然后将其沉积在基板上。

一位研究人员表示表示,传统的固体氧化物燃料电池在约850℃的温度下运行。使用磁控溅射法制造的电池由于电解质稀薄,可在750℃的温度下工作。工作温度的降低会延长燃料电池的寿命,因为在较低的温度下,材料的降解速度会下降。稀薄电解质还可提高功率密度,从而可以在使用相同尺寸的燃料电池情况下获得更多的能量。




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