Posted in | Microscopy | Nanoenergy

مادة جديدة تفتح طريقا نحو أكثر كفاءة خلايا الوقود

Published on August 1, 2008 at 9:39 AM

والمواد الجديدة تتميز في وزارة الطاقة في مختبر أوك ريدج الوطني قد يفتح طريقا نحو أكثر كفاءة في استهلاك الوقود الخلايا.

النموذج الجزيئي للمادة ايون إجراء يدل على أن العديد من الوظائف الشاغرة في واجهة بين طبقتين إنشاء ممر مفتوح يمكن من خلاله أيونات السفر.

المادية وشعرية فائقة طوره باحثون في اسبانيا ، ويحسن الموصلية الأيونية بالقرب من درجة حرارة الغرفة من قبل عامل ما يقرب من 100 مليون دولار ، تمثل "زيادة هائلة في خصائص التوصيل الأيونية" ، قالت ماريا فاريلا علوم المواد رنل وشعبة التكنولوجيا والذين يتميز الهيكل المادي مع كبار الباحث ستيفن Pennycook.

وقد تم تحليل مع رنل 300 كيلوفولت مجهر المسح Z - النقيض من انتقال الإلكترون ، والتي يمكن أن تحقق لتصحيح انحراف قرارات بالقرب من 0،6 انجستروم ، حتى سجل مؤخرا العالم. الصور تظهر مباشرة على التركيب البلوري للحسابات التي الموصلية في المادة.

"انه امر مدهش" ، وقال فاريلا. "يمكننا أن نرى المتوترة ، امر لا يزال حتى الآن ، واجهة هيكل أن يفتح طريقا واسعا للأيونات التي ستجرى".

خلايا الوقود الصلبة أكسيد التكنولوجيا يتطلب إجراء ايون المواد -- الكهارل الصلبة -- التي تسمح للأيونات الأكسجين إلى السفر من القطب السالب إلى القطب الموجب. ومع ذلك ، والمواد الموجودة لم تقدم ذرة النطاق فراغات كبيرة بما يكفي لاستيعاب بسهولة مسار أيون التي أجريت ، والتي هي أكبر بكثير ، على سبيل المثال ، الإلكترون.

"إن المادة الجديدة الطبقات يحل هذه المشكلة عن طريق الجمع بين اثنين من مواد ذات هياكل الكريستال مختلفة جدا ، وعدم تطابق يتسبب في تشويه الترتيب الذري في الواجهة وتخلق مسارا التي من خلالها يمكن السفر بسهولة الأيونات" ، وقال فاريلا.

غيرها من المواد التي تعمل بخلايا الوقود قوة الأيونات للسفر عبر الممرات الضيقة مع مسافات قليلة لأيونات لاحتلال ، وتباطؤ التقدم الذي أحرزوه. بدلا من إجبار الأيونات على القفز من حفرة إلى حفرة ، والمواد الجديدة لديها "الكثير من الأماكن الشاغرة لتكون المحتلة" ، وقال فاريلا ، وبالتالي فإن الأيونات يمكن السفر بسرعة أكبر بكثير.

على عكس المواد السابقة التي تعمل بخلايا الوقود ، والتي لتحقيق درجات حرارة عالية لإجراء الأيونات ، والمواد الجديدة تحتفظ الموصلية الأيونية بالقرب من درجة حرارة الغرفة. وقد درجات الحرارة المرتفعة حاجزا رئيسيا لمطوري تكنولوجيا خلايا الوقود.

أنتج فريق البحث مع اسبانيا في جامعة كومبلوتنس مدريد وجامعة Politécnica دي مدريد المادية ويلاحظ خصائصه الموصلية المعلقة ، ولكن لم تكن معروفة من الخصائص الهيكلية التي تمكن من المواد لإجراء الأيونات على ما يرام حتى تم وضع المواد تحت عالية جدا المجاهر القرار في رنل.

وقد نشرت ورقة ، والتعاون بين الباحثين في جامعتي مدريد ورنل في اليوم في العلوم.

تدار من قبل رنل UT - باتيل عن وزارة الطاقة.

Last Update: 8. October 2011 21:31

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