Posted in | Nanomaterials | Nanoenergy

박막 물자는 연료 전지에 있는 생산력을 증가합니다

Published on June 22, 2010 at 7:57 PM

물자 - 사람의 모발의 간격의 천번째 보다는 더 적은 찾아내기 의외 MIT 실험실은 이번주에 간행된 보고에 따라 연료 전지의 1가지의 모형에서 전극의 행동과 아마 궁극적으로 공부의 향상한 방법 생산력의 비율에 있는 개선으로 -의 얇은 장의 행동에 관하여, 이끌어 낼 수 있었습니다.

이 도표는 교수가 양 Shao 경적과 그녀의 팀 사용한 실험적인 준비를 보여줍니다. 배경에 있는 원형은 스트론튬 대용한 란탄 코발트 perovskite에게 불린 물자의 한 작은 박막 전극을, 또는 (그의 결정 구조를 위에 좌로 도표로 만들어지는) LSC 나타냅니다. 도표는 LSC의 촉매 활동을 측정하기 위하여 이용된 실험실 준비를 보여줍니다. 원형 배기판은 산소 분자 (O2)가 LSC 표면에 어떻게 교환되는지 보여줍니다. 박사학위 취득 후 연구원 에의한 Eva Mutoro 삽화

많은 경우에, 간격에 있는 다만 약간 분자일지도 모르다 물자의 얇은 층 - 동일 물자의 단단한 구획과 다른 속성을 전시합니다. 그러나 비록 이것이 알려진 현상이더라도, 다름의 본질은 예금되는 perovskite에게 불린 무기물의 박막의 행동에서 찾아낸 MIT 팀 - 이 경우에는 지르코니아의 결정의 표면에 얇은 층 - "대단히 예상치 않았습니다," 양 Shao 경적, 연구를 지도한 MIT에 기계 공학의 부교수를 및 재료 과학 및 기술설계 말합니다. Hans Christen와 오크리지 국립 연구소에 마이클 Biegalski와 협력하여 일되었습니다.

연료 전지에서는, 수소와 같은 연료 또는 메탄올은 반작용합니다 점화 보다는 오히려 그것의 에너지를 화학적으로 풀어 놓는 촉매의 면전에서. 그 결과로, 그(것)들은 연료에서 온실 가스 또는 그밖 오염물질을 풀어 놓기 없이, 전기를 일으켜서 좋 그래서 전기를 일으키기를 위한 유망한 양자 택일 접근이라고 여겨집니다. 그리고 시간이 걸리는 프로세스에서 재충전될 필요가 있는 건전지와는 다른, 연료 전지는 빨리 급유할 수 있습니다.

미래 수송 정지되는 전원 시스템을 위한 전기 공급의 유망한 방법이라고 여겨지는, 연료 전지에 있는 훌륭한 효율성 달성에 주요 방벽은 음극선에서 산소 생산, 장치에 있는 2개의 전기 단말기의 한의 느린 비율입니다. 존재하는 연료 전지에서는, 산소 생산의 비율은 장치의 전원 출력에 있는 제한 요인입니다. 많은 팀은 효율성을 향상하고 연료 전지의 2개의 중요한 종류의 비용 삭감하기의 방법을 추격하고 있습니다: 단단하 산화물 연료 전지 (SOFCs)와 양성자 교환 막 연료 전지 (PEMFCs). 이 일은 전력 공장과 같은 대규모 시스템에 있는 응용을 찾아낼 수 있던 SOFCs에 있는 음극선에 있는 잠재적인 개선을 제시합니다. 새로운 연구는 이 활동이 특정 perovskite 화합물의 박막을 사용해서 100배 까지에 의해 증가될 수 있다는 것을 건의합니다.

이전 연구는 반대를 찾아냈었습니다, 대량 물자, Shao 경적이 밝히다 보다는 보다 적게 민감했습니다 약간 perovskite 물자의 박막은 백 시간 그. 새로운 결과는 독일 전표 Angewandte Chemie에서 온라인으로 간행됩니다; 수석 저자는 전직 학생 Gerardo la O'와 노래하 Jin Ahn 박사학위 취득 후 연구원입니다. 일은 NSF, 미국 에너지성, 오크리지 국립 연구소 및 Abdullah 임금 과학 기술 대학에 의해 지원되었습니다.

이 연구 결과에서 이용된 물자의 높 순수성 박막의 종류를 만들어서 - 이 경우에는, 약하게 미터의 20 나노미터, 또는 billionths - 공부하는 것이 가능합니다 물자의 표면은 매우 훌륭한 세부사항에서 보다는 어떻게의 반작용하는지 세부사항을 대량 계속 물자를 가진 연구에서 가능합니다. 이 연구는 유일한 박막 특성이 촉매 활동을 강화할 수 있다는 것을 보여줍니다.

"우리의 상식으로는, 이것은 이 박막이 전시회"에 증가하는 활동 보일 첫번째로, Shao 경적 말합니다 입니다. 팀은 증가한 활동을 위한 이유에 관하여 그들의 가설을 검증하고, 유사한 속성을 전시할 수 있는 물자의 계열을 탐구하기 위하여 연구를 계속하고 있습니다. "우리는 왜" 활동 레벨이 아주 높은 지 결정에, Shao 경적은 밝혀, 물자의 증가한 반응성이 표면의 기지개에서 유래할 수 있다는 것을 건의하 종사해. 이것은 산소 공석의 내용 또는 물자, Shao 경적 단에서 검토되고 있는 가능성의 전자 구조를 바꿀 수 있습니다.

많은 연료 전지가 백금과 같은 귀금속에게서 하는 전극을 사용하는 동안 이 실험에 있는 전극은 코발트 란탄과 같은 상대적으로 풍부한 물자에게서 하고 스트론튬, Shao 경적은 밝힙니다, 그래서 생성하게 비교적 비용이 안들어야 합니다. 추가적으로, 이 물자는 매우 저온에 저온에 이점 때문에 "일 수 있던 존재 SOFC 전극, 물자 강직," 매우 감소될 수 있다 보다는 작동합니다 그녀는 말합니다. 현재 세포가 800 섭씨 온도의 온도에 또는 더 높은 작동하더라도 반면, 새로운 접근은 500 섭씨 온도에 작동할 수 있던 물자로, 경우와 같이 이 시험 에 있는 이끌어 낼지도 모릅니다.

이 일은 다만 처음 단계, 그러나입니다. Shao 경적은 이것이 새로운 기본적인 연구 지역의 처음이다는 것을 압박하고, 가능한 화합물의 온가족의 탐험에 높은 촉매 활동 및 높은 안정성의 최적 조합에 하나를 찾아 지도할 수 있었습니다. 이 높게 민감하는 물자는 연료 전지 이외에 장소에 있는 홈을 찾아낼 수 있었습니다: 예를 들면, 에서 고열 센서와 질소와 그밖 가스에서 산소를 분리하기 위하여 사용되는 막, 그녀는 말합니다.

Last Update: 12. January 2012 01:46

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit