高穩定性的低鎳陶瓷燃料電池：性能提高1.5倍

據國外媒體報道：近日，國外研究團隊研發出一種高性能
、高穩定性的陶瓷燃料電池。采用薄膜沉積技術製備納米結構鎳基催化劑
，成功地將催化劑的使用量降低到了原有的1/20。

陶瓷燃料電池是高溫燃料電池的代表
，其工作溫度一般高於800℃。由於高溫特性，陶瓷燃料電池催化劑的選用不像低溫燃料電池-聚合物燃料電池一樣需要使用昂貴的鉑基催化劑
，而是可以使用價格便宜的非貴重金屬催化劑，如鎳基催化劑。然而，當占陽極體積40%左右的鎳在高溫操作條件下會出現團聚，並因反複啟停而暴露於氧化還原過程時
，鎳膨脹、收縮
，會導致陶瓷燃料電池的整體結構破壞。無法多次重啟是陶瓷燃料電池的致命缺點
，很難應用於大規模發電以外的目的。

KIST的Jiwon Sohn博士團隊開發了一種新概念的陶瓷燃料電池
，該燃料電池將鎳含量降低到現有陽極的1/20，從(cong)而(er)使(shi)陽(yang)極(ji)中(zhong)的(de)鎳(nie)顆(ke)粒(li)不(bu)會(hui)彙(hui)合(he)和(he)聚(ju)集(ji)。通(tong)過(guo)鎳(nie)催(cui)化(hua)劑(ji)尺(chi)寸(cun)的(de)納(na)米(mi)化(hua)，增(zeng)加(jia)的(de)比(bi)表(biao)麵(mian)積(ji)可(ke)以(yi)補(bu)償(chang)催(cui)化(hua)劑(ji)含(han)量(liang)降(jiang)低(di)帶(dai)來(lai)的(de)催(cui)化(hua)活(huo)性(xing)損(sun)失(shi)。並(bing)且(qie)尺(chi)寸(cun)納(na)米(mi)化(hua)和(he)含(han)量(liang)低(di)量(liang)化(hua)的(de)催(cui)化(hua)劑(ji)通(tong)過(guo)薄(bo)膜(mo)沉(chen)積(ji)技(ji)術(shu)均(jun)勻(yun)地(di)分(fen)布(bu)在(zai)陽(yang)極(ji)薄(bo)膜(mo)層(ceng)中(zhong)
，有(you)效(xiao)緩(huan)解(jie)了(le)鎳(nie)顆(ke)粒(li)的(de)團(tuan)聚(ju)行(xing)為(wei)。

Jiwon Sohn博士表示：這項研究的結果是對一種新型概念電極結構進行設計和製造評估的係統性研究
，該電極結構可以有效抑製氧化還原導致的鎳團聚造成的破壞。他們已經確認有可能通過同時提升陶瓷燃料電池的穩定性和性能
，將其應用範圍擴大到各種運輸所用的燃料電池。