イオン伝導性材料の分子モデルは、2つの層の間の界面で多数の空孔がイオンに旅行できるようなオープンな経路を作成することを示しています。
材料、スペインの研究者によって開発された超格子は、表現する、ほぼ100万ドルの要因によって、室温付近のイオン伝導度を向上させる"イオン伝導特性の巨大な増加を、"誰がORNLの材料科学と技術部門のマリアバレラ氏は、主任研究員スティーブンPennycookと材料の構造が特徴。
分析は、最近世界記録まで、0.6オングストロームの近くに収差補正された解像度を実現することができますORNLの300キロボルトZ -コントラストスキャンの透過型電子顕微鏡で行われていた。直接画像は、材料の導電性を占める結晶構造を示す。
"それは素晴らしいです、"バレラは言った。 "我々は、実施されるイオンのための広い道を切り開く緊張、まだ、まだ順序、インタフェースの構造を見ることができます。"
固体電解質 - - 酸素イオンがカソードからアノードに移動できるように固体酸化物形燃料電池技術は、イオン伝導性材料を必要とします。しかし、既存の材料は簡単に電子、例えば、よりもはるかに大きい場合に行わイオン、のパスを入れるのに十分な大きさ原子スケールのボイドを提供していない。
"新しい層状物質は非常に異なる結晶構造を持つ2つの材料を組み合わせることによってこの問題を解決。ミスマッチがその界面で原子配列の歪みをトリガし、イオンが容易に移動できるような経路を作成し、"バレラは言った。
他の燃料電池の材料は、イオンがその進捗状況を遅くする、占有するイオンの数のスペースでタイトな経路を通過するように強制。むしろイオンが穴に穴からジャンプを強制するよりも、新しい材料が持っている"占有する空き地スペースの多くを、"バレラは言ったので、イオンがはるかに高速に移動することができます。
イオンを行うために高温を達成するために持っている以前の燃料電池の材料とは異なり、新たな材料は、室温付近のイオン伝導性を維持します。高温では、燃料電池技術の開発者にとって大きな障害となっている。
スペインのコンプルテンセ大学マドリードと大学Politécnicaデマドリードとの研究チームは、材料を生産し、その優れた伝導特性を観察したが、材料が超高の下に置かされるまで非常によくイオンを行うための材料を有効に構造的特徴は知られていないオークリッジ国立研究所での解像度の顕微鏡。
紙、マドリードの大学ではとオークリッジ国立研究所の研究者間のコラボレーションは、科学で今日公開されました。
オークリッジ国立研究所はエネルギー省のためUT - Battelle氏によって管理されます。