2021年2月18日
韩国的一个研究团队开发了一个陶瓷燃料电池，既可以稳定又高性能，同时将所需的催化剂量减少了20倍。
到目前为止，由于与频繁的启动相关的困难，该陶瓷燃料电池的应用范围仅用于大规模发电，可以预计将扩展到新领域，例如电动汽车，机器人和无人机。
韩国科学技术学院（KIST）宣布，通过与韩国高亚博老虎机网登录级科学技术学院（KAIST）的Seung Min Han教授联合研究，由能源材料研究中心的Ji-Won Son博士领导的团队（KAIST）亚博网站下载，已经开发了一项新技术，该技术通过使用薄膜技术大大减少阳极中镍催化剂的数量和大小来抑制减少氧化周期所带来的恶化，这是陶瓷燃料电池降解的主要原因。
代表高温燃料电池的陶瓷燃料电池通常在高温下运行-800°C或更高。因此，与使用昂贵的铂催化剂的低温聚合物电解质燃料电池相比，这些细胞中的廉价催化剂（例如镍）可用于这些细胞中。镍通常占陶瓷燃料电池的阳极体积的40％。然而，由于镍团聚在高温下，当陶瓷燃料电池暴露于伴随停车场周期的氧化和还原过程时，就会发生无法控制的膨胀。这导致了整个陶瓷燃料电池结构的破坏。这种致命的缺点阻止了陶瓷燃料电池的产生，需要经常启动的应用。
为了克服这一点，基斯特（Kist）的Ji-won Son博士的团队为阳极开发了一个新概念，该阳极含有明显较小的镍，只有1/20的传统陶瓷燃料电池。减少的镍量使阳极中的镍颗粒保持彼此隔离。yabo214为了补偿减少镍催化剂的量，通过实现阳极结构，镍纳米颗粒在整个陶瓷基质中使用薄膜沉积过程均匀分布，从而大大增加了镍的表面积。yabo214在利用这种新型阳极的陶瓷燃料电池中，即使经过少于20个循环后的传统陶瓷燃料电池相比，即使在超过100个还原氧化循环之后，也没有目睹陶瓷燃料电池的恶化或性能降解。此外，尽管镍含量大大降低，但新型阳极陶瓷燃料电池的功率输出与常规细胞相比提高了1.5倍。
Ji-won Son博士解释了这项研究的重要性，指出，“我们对新型阳极燃料电池的研究是在每个阶段系统地进行的，从设计到实现和评估，我们基于我们对还原氧化失败的理解，这是破坏陶瓷燃料电池的主要原因之一。”儿子还评论了“将这些陶瓷燃料电池应用于电厂以外的田地（例如迁移率）的潜力是巨大的。”
这项研究通过全球多尺度能源系统研发计划的财务支持，KIST的机构研究项目以及科学与ICT部（MSIT）中型护理研究员项目。亚博老虎机网登录研究结果发表在“Acta Materialia”，冶金领域备受公认的期刊。
资源：https://www.nst.re.kr/nst_en