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記者16日從南京工業(yè)大學(xué)了解到，該校科研人員創(chuàng)新性提出“熱膨脹補(bǔ)償”方案，解決了阻礙固體氧化物燃料電池實(shí)用化的技術(shù)難題。相關(guān)成果近日發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》上。
據(jù)南京工業(yè)大學(xué)固態(tài)離子與新能源技術(shù)團(tuán)隊(duì)周嵬教授介紹，固體氧化物燃料電池具有高轉(zhuǎn)換效率、低排放、零噪音等優(yōu)勢，但需要在高溫下運(yùn)行，電池各組件的熱膨脹系數(shù)不匹配，導(dǎo)致電池容易分層、破裂，難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
“目前燃料電池的陰極主要用含有鈷的鈣鈦礦氧化物，這種材料的熱膨脹系數(shù)非常高，遠(yuǎn)大于常用的電解質(zhì)?！敝茚捅硎荆瑘F(tuán)隊(duì)為此設(shè)計(jì)了“熱膨脹補(bǔ)償”方案，將含鈷鈣鈦礦與一種“負(fù)熱膨脹”的材料結(jié)合在一起，形成一種新型復(fù)合電極。
“熱膨脹補(bǔ)償就是用負(fù)的熱膨脹去抵消正的熱膨脹?！闭撐牡谝蛔髡?、南京工業(yè)大學(xué)博士研究生章遠(yuǎn)說，“日常生活中，多數(shù)物體是熱脹冷縮的，而‘負(fù)熱膨脹’的材料卻相反，它是‘熱縮冷脹’的。”
據(jù)了解，經(jīng)過近6年的反復(fù)實(shí)驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)目前所獲得的復(fù)合電極材料，在600℃仍表現(xiàn)出良好的催化活性，且單位面積電阻值低，經(jīng)歷40次熱循環(huán)后，性能僅下降8%。
“這種新型復(fù)合電極，為我們未來設(shè)計(jì)實(shí)用固體氧化物燃料電池開辟了一條新路徑?！敝茚驼f。
