Posted in | Microscopy | Nanoenergy

Uusi materiaali Avaa Pathway energiatehokkaampia Fuel Cells

Published on August 1, 2008 at 9:39 AM

Uusi materiaali kuvattava Department of Energyn Oak Ridge National Laboratory voisi avata tie kohti tehokkaampaa polttokennot.

Molekyyli malli ioni-johtavat materiaalit osoittaa, että useat työpaikat rajapinnassa kaksi kerrosta luoda avoin reitti, jonka kautta ionit voivat matkustaa.

Materiaali, super-ristikko kehittämä tutkijat Espanjassa, parantaa Ionic johtavuus lähellä huoneen lämpötilaa tekijällä lähes 100 miljoonaa euroa eli "valtava lisäys ionic johtuminen ominaisuuksia", sanoi Maria Varela ORNL n Materials Science and Technology Division, joka ominaista materiaalin rakenne erikoistutkija Stephen Pennycook.

Analyysi tehtiin ORNL 300 kilovoltin Z-kontrasti skannaus siirto elektronimikroskoopilla, jolla voidaan saavuttaa poikkeavuus korjattu päätöslauselmat lähellä 0,6 Ångström vasta hiljattain maailman ennätys. Suora kuvat osoittavat kiderakenne, joka kattaa materiaalin johtavuus.

"On hämmästyttävää," Varela sanoi. "Voimme nähdä kireät, mutta silti tilata, käyttöliittymän rakennetta, joka avaa laajan koulutusjakson ionien tehdä."

Kiinteä oksidi polttokennoteknologiaan vaatii ioni-johtavat materiaalit - kiinteä elektrolyytti - jotka mahdollistavat happi-ionit matkustaa katodi anodi. Nykyiset materiaalit eivät ole esittäneet atomi-mittakaavassa huokoset riittävän suuri helposti mukautua polku suoritettu ioni, joka on paljon suurempi kuin esimerkiksi elektronin.

"Uusi layered materiaali ratkaisee tämän ongelman yhdistämällä kaksi materiaalia on hyvin erilaiset kiderakenteet. Epäsuhta laukaisee vääristymiseen atomi järjestely niiden käyttöliittymä ja luo polun, jonka kautta ionit voivat helposti matkustaa," Varela sanoi.

Muut polttokenno materiaaleja voima ionien kulkea tiukka reitit muutamia tiloja ioneja miehittää, hidastaa niiden etenemistä. Sen sijaan pakottaa ioneja hypätä reikä reikä, uusi materiaali on "paljon vapaana tilojen olevan käytössä", sanoi Varela, joten ionit voivat matkustaa paljon nopeammin.

Toisin kuin aiemmat polttokenno materiaaleja, jotka on saavutettava korkea lämpötila käydä ioneja, uusi materiaali ylläpitää Ionic johtavuus lähellä huoneen lämpötilaa. Korkeat lämpötilat ovat olleet merkittävä este kehittäjille polttokennoteknologiaan.

Tutkimusryhmä on Espanjan Universidad Complutense de Madrid ja Universidad Politécnica de Madrid tuotettu materiaali ja havaittu sen erinomainen sähkönjohtavuus ominaisuuksia, mutta rakenteelliset ominaisuudet, jotka mahdollistavat materiaalin tehdä ioneja niin hyvin eivät olleet tiedossa ennen materiaalin otettiin mukaan erittäin korkean resoluutio mikroskoopit ORNL.

Paperi, yhteistyö tutkijoiden välillä yliopistoissa Madridin ja ORNL, julkaistiin tänään Science.

ORNL hoitaa UT-Battelle Department of Energy.

Last Update: 6. October 2011 22:45

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