俄科学家研制出一种用于生产替代能源的新物质

2023-08-16 09:20  来源:俄罗斯卫星通讯社  浏览:  

可用燃料电池装置来替代酸性、碱性和锂电池,这种燃料电池装置是一种将燃料所具有的化学能直接转化为电能的电源。

以俄罗斯第一任总统叶利钦名字命名的乌拉尔联邦大学(简称:乌拉尔联邦大学,位于俄罗斯叶卡捷琳堡)的科学家们说,他们对固体氧化物燃料电池(SOFC)类型最感兴趣,它们是最环保的发电机之一,具有相当高的有效系数,并且可以使用不同成分的燃料。

研究人员解释说,固体氧化物燃料电池有以陶瓷金属材料制成的阳极(“正极”)和以多孔氧化物制成的阴极(“负极”),它们是使用完全不同的技术制成的。 为了简化固体氧化物燃料电池的生产,科学家们设计了对称电池,电池中的两个电极成分相同,并且可以使用相同的技术方案获得这一成分。 他们认为,这将降低固体氧化物燃料电池生产和技术维护成本,并有助于推广使用

乌拉尔联邦大学研发团队与俄罗斯科学院乌拉尔分院高温电化学研究所的科学家们在“优先级-2030”计划的资助下联合合成并研制出了用于生产对称固体氧化物燃料电池的新铁氧体化合物(铁氧化物与其他金属氧化物的化合物)这种新化合物的生成是基于铁、钡和镧(La1–xBaxFeO3–δ,x = 0.4、0.5、0.6)。 科学家们研究分析了合成物质的结构、机械和导电性能的参数,并确定了一些质子传导添加剂对其性能的影响。

乌拉尔联邦大学氢能实验室负责人德米特里·梅德韦杰夫 (Dmitry Medvedev) 说道“我们基于镧钡铁氧体获得的物质在空气中表现出具有高电导率和低极化电阻,这些是用于生产固体氧化物燃料电池的潜在物质的关键特性。”

他还指出,在很多实验中,用于生产对称燃料电池的物质性能的稳定性仅在氧化环境中(即空气中)中进行评估,而乌拉尔联邦大学的研究人员发现,它们的性能在因燃料电池以氢作为燃料而形成的还原性环境中也很稳定。

他解释说:“我们已经发现,在其他条件相同的情况下,最有潜力的用于生产燃料电池的物质是La0.6Ba0.4FeO3–δ。 它具有最高的导电性和最低的极化电阻,有助于提高燃料电池的功率。”

该研究团队计划之后将强化他们所研究化合物的特性,并制造一个用于实验研究的全尺寸燃料电池装置。

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