2026-04-11 15:07:40
4462
哈佛工程與應用科學學院的科學家們和SiEnergySystems公司公布了第一款宏觀規模薄膜固體氧化物燃料電池,這使清潔能源的規模應用成為可能。
研(yan)究(jiu)者(zhe)們(men)稱(cheng),固(gu)體(ti)氧(yang)化(hua)物(wu)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)以(yi)前(qian)就(jiu)在(zai)宏(hong)觀(guan)尺(chi)度(du)上(shang)應(ying)用(yong)過(guo),但(dan)這(zhe)是(shi)該(gai)技(ji)術(shu)第(di)一(yi)次(ci)按(an)比(bi)例(li)地(di)被(bei)放(fang)大(da)到(dao)實(shi)用(yong)體(ti)積(ji),輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)也(ye)成(cheng)比(bi)例(li)地(di)增(zeng)加(jia)。
研究小組由材料科學副教授ShriramRamanathan領導,成功研發了一款固體氧化物燃料電池,該電池手掌大小,在510攝氏度的條件下,每平方厘米的功率密度為155毫瓦。
“我們這一成果的突破在於,確認了大一百倍的薄膜取得的功率密度,可以使用極微小的薄膜相媲美,從而證明這一技術是可擴展的。”他說,他強調他的研究使溫度更低、成本更低,而功率密度更高的固體氧化物燃料電池的商業化成為可能。
薄膜固體氧化物燃料電池的關鍵是由電解質和燃料電池電極組成的超薄薄膜。燃料電池通過薄膜位置的電化學反應來產生電。
薄膜必須非常薄,允許離子穿過並在相對低溫下(300-500攝氏度)從一極移動到另一電極。
在Ramanathan的團隊作出發現之前,大多數薄膜固體氧化物燃料電池的尺度大約隻有100微米。這是因為在製造更大的薄膜上存在困難。
為了創製出更大的薄膜,該研究小組使用一種看起來像納米級鐵絲網的金屬網絡作為結構加強。
這種細微的金屬結構提供了支撐,同時也可用作電流搜集器。該小組使用這一方法來製造大約5毫米寬的薄膜片,這種薄片可以植入一個手掌大的固體氧化物燃料電池晶片。
Ramanathan教授已經就微型固體氧化物燃料電池作出了大量的研究。SiEnergySystems公司由哈佛大學和資本投資公司AlliedMinds聯合成立,以將研究氧化物薄膜電池和納米結構的科技成果商業化。
燃料電池作為一種能源生產技術,被認為是低排放,甚至是零排放的電力資源——低di排pai放fang還hai是shi零ling排pai放fang依yi據ju添tian加jia其qi中zhong的de燃ran料liao而er定ding。燃ran料liao電dian池chi可ke以yi依yi靠kao純chun氫qing運yun行xing,這zhe種zhong情qing況kuang下xia它ta是shi零ling排pai放fang的de電dian力li資zi源yuan,但dan它ta們men也ye可ke以yi使shi用yong天tian然ran氣qi或huo碳tan水shui化hua合he物wu,但dan這zhe會hui產chan生sheng一yi些xie排pai放fang,但dan此ci種zhong排pai放fang遠yuan低di於yu傳chuan統tong電dian池chi。
ranliaodianchixitongdaguimoyingyongdezhangaizhiyishiqitiji,shenzhishizhongliang。weitigongchongzudedianli,ranliaodianchibixuzhirudaoyoujibaigeranliaodianchizuchengdedianchizuzhong。zaizengjiagetiranliaodianchidexiaolvdetongshi,baochiqiqingerxiaodetezhishixuduokexuejiayanjiudefangxiang。
此前,一綠通也就固體氧化物燃料電池的實驗室技術,報道過Ramanathan教授的研究。
這些包括研發出非鉑催化的薄膜固體氧化物薄膜電池,還包括甲烷燃料電池。