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半導體材料提升SOFC效率

2026-04-12 23:13:154223

研究人員正試圖通過降低固體氧化物燃料（SOFC）電池運行溫度的方法，增加其效率。一旦SOFC的效率得以提高，SOFC將可以應用到汽車、社區電站等更廣泛的領域。研究人員發現了一種半導體材料，使用該材料的SOFC的工作溫度降低為原來的三分之一。

美(mei)國(guo)能(neng)源(yuan)部(bu)西(xi)北(bei)國(guo)家(jia)實(shi)驗(yan)室(shi)發(fa)現(xian)了(le)一(yi)種(zhong)鍶(si)鉻(ge)氧(yang)化(hua)物(wu)，該(gai)氧(yang)化(hua)物(wu)具(ju)有(you)半(ban)導(dao)體(ti)性(xing)質(zhi)，氧(yang)氣(qi)在(zai)該(gai)種(zhong)材(cai)料(liao)中(zhong)容(rong)易(yi)擴(kuo)散(san)，且(qie)擴(kuo)散(san)作(zuo)用(yong)發(fa)生(sheng)溫(wen)度(du)很(hen)低(di)，這(zhe)使(shi)得(de)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)效(xiao)率(lv)可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)。據(ju)悉(xi)，目(mu)前(qian)SOFC用材料要在800℃下才能實現吸收和發射帶負電的氧粒子的功能。要進一步拓寬燃料電池的應用範圍，必須提升材料性能，降低運行溫度。西xi北bei國guo家jia實shi驗yan室shi的de研yan究jiu人ren員yuan嚐chang試shi把ba金jin屬shu氧yang化hua物wu做zuo成cheng一yi種zhong叫jiao鈣gai鈦tai礦kuang的de結jie晶jing體ti形xing式shi，以yi獲huo得de更geng好hao的de電dian學xue性xing能neng。在zai此ci種zhong晶jing體ti中zhong，鍶si鉻ge與yu氧yang均jun堆dui疊die在zai立li方fang體ti中zhong，這zhe使shi得de金jin屬shu離li子zi與yu周zhou圍wei的de氧yang離li子zi緊jin密mi結jie合he。另ling一yi方fang麵mian，在zai晶jing體ti中zhong具ju有you不bu少shao氧yang缺que位wei。這zhe些xie缺que位wei會hui分fen布bu在zai規gui則ze的de平ping麵mian中zhong，形xing成cheng獨du特te晶jing體ti結jie構gou。正zheng是shi這zhe些xie平ping麵mian結jie構gou為wei氧yang氣qi的de輸shu送song提ti供gong通tong道dao，使shi得de該gai材cai料liao在zai250℃下便可滿足SOFC的反應要求，這將大大降低SOFC的運行溫度，達到提高其效率的目的。