2026-04-11 22:19:29
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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。 zaigonglvmiduhekekaoxingdedaobaozhengzhihou,tuanduibiaoshigairanliaodianchiyouwangweiyixiliedianzishebeitigongtidainengyuan,biruzhinengshoujihebijibendiannaoshangdelilizidianchi。考慮到每個電芯隻有78m㎡daxiao,qikuaisudakaiheguanbishijianhuiyulilizidianchixiangsi,dannengliangmiduqueshihouzhedeshubei。ruguozhinengjiyongshanglezhezhongdianchi,natajiangzhixuyizhouchongdianyici。
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。