宾夕法尼亚大学的化学工程师发明了一种原型燃料电池，这是第一种在一种现成的液体燃料源上运行的燃料，在这种情况下是普通的柴油燃料。这项工作使燃料电池更接近于生存能力，提供了紧凑的便携式电源，比内燃机或现有电池提供更高的性价比。 科学家、企业和军方都对燃料电池感兴趣，因为它比其他能源效率高得多，污染也少得多。然而，开发商用燃料电池的工作因其所使用的燃料来源有限而受到阻碍。 宾夕法尼亚大学化学工程教授雷蒙德·j·戈特(Raymond J. Gorte)说:“过去有一种说法，只要是氢，你就可以用任何燃料来驱动燃料电池。” Gorte和他的同事约翰•m . Vohs佩恩和椅子的化学工程教授,震动了燃料电池世界2000年3月出版的自然的一篇论文中报道发展燃料电池可以运行在丁烷,第一个燃料电池操作除了氢燃料。随着一种直接使用加油站出售的液体柴油的燃料电池的开发，该团队绕过了棘手的问题，即将燃料“转化”为氢来驱动燃料电池。 Gorte说：“在我们早期的工作中，我们无法向燃料电池提供液体柴油，因为我们没有在室温下蒸发蒸汽压低的燃料的方法。”这篇论文证明，我们可以使用类似于内燃机喷油器的方法将这些液体注入燃料电池，并且仍然可以使燃料电池稳定运行。” 过去很多关于燃料电池的研究都集中在一个棘手的问题上，即如何最好地处理或“改革”现有的碳氢燃料，如柴油，变成纯氢，这是一个昂贵而低效的提议。Penn燃料电池是第一个直接使用碳氢化合物的燃料电池，不需要在设备本身或专门的加油站进行复杂的转化成氢。通过可控的电化学反应而不是燃烧发电，它唯一的排放物是水、二氧化碳和热量。
Gorte、Vohs、研究生Hyuk Kim和博士后研究员Seungdoo Park开发的原型燃料电池不到一便士，在700°C的炉中运行。一个商业化的、自给式的燃料电池，理想情况下可以利用放置在其中的燃料自行产生热量。 虽然不太可能取代家用电池用于小家电和便携式电子产品，但研究人员认为，燃料电池可能适合为汽车和笔记本电脑供电。 “我们对Gorte教授和他的同事们在使用固体氧化物燃料电池直接氧化碳氢燃料领域取得的进展感到兴奋，”密歇根州迪尔伯恩福特研究实验室固体氧化物燃料电池项目的团队负责人David Bauer说。“在运输应用中，燃料储存和系统包装是至关重要的问题，因此在很少或不进行改造的情况下利用传统燃料的能力尤其重要。” 燃料电池还可以制造以丙烷或丁烷为燃料的发电机。Gorte的团队对开发一种相对较小的5千瓦燃料电池感兴趣。这种装置安装在家庭地下室，可以利用天然气发电，利用多余的能量给家庭或热水供暖。 Gorte说：“在现场生产能源比在许多英里之外生产能源要高效得多。”。 美国军方认为，燃料电池可能为携带电子设备的士兵提供便携式“掌上能源”。最近，美国陆军和国防高级研究项目管理局授予宾夕法尼亚大学的研究人员180万美元，用于开发一种咖啡罐大小的燃料电池，能够产生相当于50个d电池的能量。军方对柴油燃料电池尤其感兴趣，因为柴油蒸汽压低，爆炸性小，因此更安全;Penn燃料电池也以烃类甲苯和正癸烷为燃料。 美国国防部高级研究计划局(DARPA)向该小组表示，它希望燃料电池技术能够应用于民用领域。Gorte说:“我们相信这是非常可行的，这项技术应该可以很容易地用于许多应用。” Gorte, Vohs, Kim和Park对固体氧化物燃料电池的研究是由海军研究办公室资助的，并发表在jics的7月号上。 |