华盛顿州立大学(WSU)的研究人员在固态氧化物燃料电池(SOFC)上做出了重要突破。研究人员发现了一种方法能够改进燃料电池的主要缺陷,克服制约其市场认可度的关键问题。这项研究发表在最新一期的Journal of Physical Chemistry C期刊上(http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jpcc.6b01292)。
基于电化学反应原理,燃料电池的效率是内燃机的四倍,但是研究者们还在继续致力于提高其效率并降低成本,使其能够与传统的电力资源媲美。
SOFC是由固体材料组成,通过氧离子在内部的迁移产生电能。与其他类型的燃料电池不同,SOFC不需要使用贵金属(如铂),能够使用多种燃料作为原料(如汽油和柴油)。当采用汽油作为燃料时,燃料电池内部会生成碳基材料阻碍反应进行。汽油中的化学元素,尤其硫元素,会使反应中毒和停止。
在这项研究中,WSU的研究人员对反应停止过程有了更深入的理解。问题主要发生在阳极表面、阳极、电解质和燃料交界处(称为三相界面)。为了捕捉界面的复杂性,研究人员采用阿贡国家实验室纳米材料中心的超级计算机进行运算。研究发现在此界面处的电场能够阻止系统失效并提升系统的性能。