俄開發(fā)固體氧化物燃料電池新工藝

俄羅斯研究人員開發(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(fù)合材料組成的多層結(jié)構(gòu)。論文近日發(fā)表在《應(yīng)用電化學(xué)雜志》上。

維亞特卡州立大學(xué)無機(jī)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(xiàn)在可復(fù)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，通過注塑成型，獲得了多孔軸承金屬陶瓷管（它們充當(dāng)陽極）。通過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(xiàn)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(shù)可以改變，如材料成分、粉末尺寸、懸浮液黏度、溫度和燃燒時間，以取得最佳操作參數(shù)。這種方法使獲得具有最大功率的單個固體氧化物燃料電池元件成為可能。此外，在研究過程中，還獲得了新的電極材料。例如，陽極集電層復(fù)合材料的電阻是標(biāo)準(zhǔn)商業(yè)產(chǎn)品的一半。這將允許在未來增加單個固體氧化物燃料電池的尺寸并減少它們的開關(guān)損耗。

研究人員解釋說，所開發(fā)的陽極功能層材料的生產(chǎn)率提高了10%，并且在使用各種碳?xì)浠衔锶剂匣虬睍r可能特別有效。一般來說，與已知類似物相比，新材料的使用將顯著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(yàn)室樣品過渡到成熟的工業(yè)產(chǎn)品原型。研究人員正在努力尋找能夠?qū)⒓夹g(shù)引入大規(guī)模生產(chǎn)的解決方案，其中包括經(jīng)濟(jì)可行性方案。