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新的材料開張路往更加高效的燃料電池

Published on August 1, 2008 at 9:39 AM

新的材料被分析在能源部橡樹嶺國家實驗室能開張路往更加高效的燃料電池。

離子執行的材料的分子設計向顯示在界面的許多閑置二塊層之間創建離子可能遊遍的一條開放路。

材料,研究員開發的超晶格在西班牙,在室溫附近改進離子傳導性由系數差不多 100 百萬,表示 「在離子傳導屬性的一個巨大增量」,瑪麗亞 Varela 說 ORNL 的材料科學技術分部的,分析與高級研究員斯蒂芬 Pennycook 的材料的結構。

這個分析近來完成與 ORNL 的 300 千伏 Z 對比掃描傳輸電子顯微鏡,可能在 0.6 埃附近達到變型被更正的解決方法,世界紀錄。 直射影像顯示佔材料的傳導性的晶體結構。

「它是驚人的」, Varela 說。 「我們能看到打開能將執行的離子的一條寬路的緊張,仍然預定,界面結構」。

固定的氧化物燃料電池技術要求離子執行的材料 -- 固定的電解質 -- 那允許氧氣離子從負極移動到陽極。 然而,現有的材料未提供足够大原子縮放比例無效容易地適應一個執行的離子的路徑,大於,例如,電子。

「新的層狀材料通過結合二材料解決此問題與非常不同的晶體結構。 配錯觸發基本排列的畸變在他們的界面并且創建離子可能容易地遊遍的路」, Varela 說。

其他燃料電池材料強制離子遊遍與少量空間的嚴密的路離子的能佔用,減慢他們的進展。 而不是強制離子從漏洞跳到漏洞,新的材料有 「將佔用的許多閑置空間」, Varela 說,因此離子可能迅速移動。

不同於早先燃料電池材料,必須達到高溫執行離子,新的材料在室溫附近維護離子傳導性。 高溫是燃料電池技術開發員的一個主要路障。

與西班牙的 Universidad Complutense de 馬德里和 Universidad Politécnica de 馬德里的研究小組導致了材料并且觀察了其未清傳導性屬性,但是使材料那麼很好執行離子的結構上的特性不知道,直到材料放置在 ORNL 的超離頻的解決方法顯微鏡下。

本文,協作在研究員之間馬德里大學的和 ORNL 的,在科學今天被發布了。

ORNL 由能源部的 UT-Battelle 管理。

Last Update: 23. January 2012 19:02

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