固体氧化物燃料电池(SOFC)因高效率和长寿命而备受关注 ,但其运行温度通常高达700—800℃,需使用昂贵的耐高温材料,这制约了其广泛应用 。据最新一期《自然·材料》杂志报道 ,日本九州大学研究团队研制出可在300℃中温条件下高效运行的新型SOFC,有望推动低成本、低温SOFC的开发,并可大幅加快其商业化进程。
SOFC采用陶瓷作为电解质 ,运行温度高,适合固定式发电。如果将陶瓷电解质的运行温度降低,制造和维护成本也能降低 。研究发现,电解质由不同原子组合并按晶格结构排列 ,质子需在这些原子间穿行。过去的研究尝试通过加入化学掺杂剂来提高质子传输速度。然而,这一方法虽然能增加质子数量,却常导致晶格堵塞 ,使质子运动变慢 。新研究旨在找到既能容纳大量质子又能让其自由运动的氧化物晶体。
研究团队最终发现,将高浓度的钪掺杂到锡酸钡和钛酸钡中,可在300℃条件下实现超过0.01S/cm的质子电导率 ,这一数值与传统SOFC电解质在高温运行时的性能相当。
结构分析与分子动力学模拟显示,钪原子会将周围的氧原子连接成“ScO6高速通道”,使质子以极低的迁移势垒快速通过。这条通道宽阔且振动柔和 ,避免了高掺杂氧化物中常见的质子陷阱 。晶格动力学数据还表明,锡酸钡和钛酸钡的结构比传统SOFC材料更“柔软 ”,可吸收更多钪 ,从而进一步提升质子传输性能。
这一成果解决了掺杂量与离子传输效率难以兼顾的长期难题,为开发低成本 、低温SOFC提供了新路径。研究人员表示,这一原理不仅适用于燃料电池,还可推广到低温电解器、氢气泵以及将二氧化碳转化为有价值化学品的反应器等 ,有望为氢能普及和减碳带来更广泛影响 。
(文章来源:科创板日报)
牛股配资网登录入口官网:股票跟买平台哪个好-6月30日东方财富财经晚报(附新闻联播)
股票办理开户:在手机上买股票哪个平台最好-新消费概念涨势扩大 十余股封涨停!机构预测多股业绩有望持续高增长
买股票哪个平台靠谱:股票按天配资-香港稳定币牌照申请窗口开启 发钞行有望抢占先机
股票量化交易对散户的影响:手机选股票软件哪个好-国常会最新部署!加快重点行业绿色改造升级
股票:股票配资平台哪个可靠-提振消费怎么干,国家发改委等六部门重磅发声
网上炒股配资开户:在哪个平台买股票好-东山精密重大收购!存储器巨头官宣大动作 投资扩大至1500亿美元
同翔网配资提示:文章来自网络,不代表本站观点。
国海富兰克林基金国富深化价值基金经理刘晓日前发表了对 2025 年市场的展望。刘晓指出,国内经济正处于复苏通道,市场大幅...
记者辛圆3月25日,博鳌亚洲论坛旗舰报告《亚洲经济前景及一体化进程2025年度报告》(以下简称《报告》...
记者王珍中国国际经济交流中心副理事长、国务院发展研究中心原副主任王一鸣周一在“中国发展高层论坛2025...
近日,开源证券大连分公司遭大连证监局处罚,暂停其办理需要合格投资者认定相关业务六个月。该惩处力度在近年来券商分支机构中并...
3月24日,业内权威专家表示,MLF(中期借贷便利)不再有统一的中标利率,标志着MLF利率的政策属性完全退出。3月24日...
记者辛圆给补贴、建平台,为了吸引更多高层次人才,各地纷纷放出“大招”。据央广网周一发布消息,湖...
记者|赵阳戈年初,证监会就修改《证券发行与承销管理办法》部分条款向社会公开征求意见,市场也将注意力投向了...
3月24日,海洋王照明科技股份有限公司(以下简称“海洋王”,002724.SZ)早盘一字跌停,此后股价拉涨,尾盘封涨停板...