俄開(kāi)發(fā)固體氧化物燃料電池新工藝

俄羅斯研究人員開(kāi)發(fā)出用于生產(chǎn)固體氧化物燃料電池的完整技術(shù)循環(huán)，并選擇了有效的制造材料，這些元件是由陶瓷和復合材料組成的多層結構。論文近日發(fā)表在《應用電化學(xué)雜志》上。

維亞特卡州立大學(xué)無(wú)機物質(zhì)和電化學(xué)生產(chǎn)技術(shù)系主任安東·庫茲明表示，科研人員已開(kāi)發(fā)出一套形成單一燃料元件所必需的方法和工藝流程，現在可復制和改變它的主要特性：電阻、功率密度、燃料利用率等等。在第一階段，通過(guò)注塑成型，獲得了多孔軸承金屬陶瓷管（它們充當陽(yáng)極）。通過(guò)浸入特別選擇的懸浮液組合物中，將薄層電解質(zhì)和電極材料涂抹到現成的基底上。每一層施加后，進(jìn)行多級熱處理。

庫茲明表示，總共有六級這樣的層。層的各種參數可以改變，如材料成分、粉末尺寸、懸浮液黏度、溫度和燃燒時(shí)間，以取得最佳操作參數。這種方法使獲得具有最大功率的單個(gè)固體氧化物燃料電池元件成為可能。此外，在研究過(guò)程中，還獲得了新的電極材料。例如，陽(yáng)極集電層復合材料的電阻是標準商業(yè)產(chǎn)品的一半。這將允許在未來(lái)增加單個(gè)固體氧化物燃料電池的尺寸并減少它們的開(kāi)關(guān)損耗。

研究人員解釋說(shuō)，所開(kāi)發(fā)的陽(yáng)極功能層材料的生產(chǎn)率提高了10%，并且在使用各種碳氫化合物燃料或氨時(shí)可能特別有效。一般來(lái)說(shuō)，與已知類(lèi)似物相比，新材料的使用將顯著(zhù)提高燃料電池的比功率、重量和尺寸特性。最困難的任務(wù)是從單一的實(shí)驗室樣品過(guò)渡到成熟的工業(yè)產(chǎn)品原型。研究人員正在努力尋找能夠將技術(shù)引入大規模生產(chǎn)的解決方案，其中包括經(jīng)濟可行性方案。