微型SOFC可讓無人機飛行1小時

無人機已經在包裹投遞和搜索營救等領域得到了認可
，然而飛行時間卻因為電池的限製而成為最大的短板。如果增加更多的電池
，又會給機身整體質量帶來負擔。有鑒於此，浦項工科大學（Postech）將目光投向了燃料電池。研究團隊已經打造出了一種微型燃料電池
，稱其不僅能夠讓無人機在空中飛行1個多小時


，還有望在不遠的將來為智能機和汽車供能。

由該校Gyeong Man Choi教授和博士生Kun Joong Kim開發的這種固體氧化物燃料電池（SOFC），據說是首款采用了多孔不鏽鋼和電解質薄膜的設計（鑄造疊層燒結技術）。由於電極熱容量很低，這種混搭不僅提升了性能，還擁有更長的耐久性。團隊還將目光瞄向了此前的SOFC，考慮用矽元素和平版印刷蝕刻來改善快速降解和低耐久性（經曆熱膨脹後會出現電解質“對齊”的問題）。

研究人員稱，不鏽鋼的使用
，克服了困擾SOFC的最大問題——長時間高溫工作導致的啟動時間過長
、以及機械和化學兼容性方麵的問題。 在第三代燃料電池中
，其采用了不會遇到腐蝕損耗問題的簡單結構
，550℃（1022℉）下的峰值能量密度為560mW/cm³
，並且能夠在快速熱循環中保持這一成績。 在zai功gong率lv密mi度du和he可ke靠kao性xing得de到dao保bao證zheng之zhi後hou，團tuan隊dui表biao示shi該gai燃ran料liao電dian池chi有you望wang為wei一yi係xi列lie電dian子zi設she備bei提ti供gong替ti代dai能neng源yuan
，比bi如ru智zhi能neng手shou機ji和he筆bi記ji本ben電dian腦nao上shang的de鋰li離li子zi電dian池chi。考慮到每個電芯隻有78m㎡大(da)小(xiao)，其(qi)快(kuai)速(su)打(da)開(kai)和(he)關(guan)閉(bi)時(shi)間(jian)會(hui)與(yu)鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)相(xiang)似(si)，但(dan)能(neng)量(liang)密(mi)度(du)卻(que)是(shi)後(hou)者(zhe)的(de)數(shu)倍(bei)。如(ru)果(guo)智(zhi)能(neng)機(ji)用(yong)上(shang)了(le)這(zhe)種(zhong)電(dian)池(chi)

，那(na)它(ta)將(jiang)隻(zhi)需(xu)一(yi)周(zhou)充(chong)電(dian)一(yi)次(ci)。

浦項工科大學的這種固體氧化物燃料電池，是通過氫轉換來產生電力的。97的“濕”氫氣和3%的氧氣混合物被作為燃料，送到了陽極來發電。 固gu體ti氧yang化hua物wu材cai料liao扮ban演yan了le電dian解jie質zhi的de角jiao色se，讓rang負fu氧yang離li子zi從cong陰yin極ji傳chuan導dao至zhi陽yang極ji。離li子zi穿chuan過guo固gu體ti電dian解jie質zhi，氧yang化hua了le燃ran料liao，反fan應ying產chan生sheng的de電dian子zi經jing外wai部bu電dian路lu提ti供gong能neng源yuan。

盡管這一燃料電池仍處於原型階段
，但研究人員會朝著更大更便宜（但功率密度也更高）的方向去繼續努力。這項研究的細節已經發表在近日出版的《科學報告》（Scientific Reports）期刊上。