Этот прорыв случается от исследования, проводимого профессором Гантэ Кимом энергии и Химического машиностроения в UNIST в сотрудничестве с профессором Джиюнгом Шином из Женского Университета Sookmyoung, профессором Юнгом Ву Ен из Университета Сеула, профессор Молодо-бледная Джу из Университета Wonkwang и профессор Ху Янг Юнг UNIST. Их результаты, изданные онлайн в июньском выпуске журнала Nature Communications, появились в качестве многообещающего кандидата на следующее поколение прямое тело углеводорода окисные топливные элементы (SOFCs) технология.Твердый окисный топливный элемент (SOFC) – электрохимическое конверсионное устройство, которое вырабатывает электроэнергию, окисляя топливо.
SOFC все еще подвергается довольно интенсивному развитию для своей незабываемой конкурентоспособной выгоды долгосрочной стабильности, высокой топливной гибкости, низкой эмиссии, а также относительно низкой стоимости. SOFCs – возможное следующее поколение топливные элементы, поскольку они способны к повышению эффективности выше, чем 90%, используя выхлопное тепло.
Однако успешная коммерциализация SOFCs была задержана из-за ее высокой стоимости изготовления, главным образом, связанной с развитием материалов электрода в топливных элементах углеводорода.Профессор Ким решил проблему обеспечения водорода, развивая новый материал анода (катализатор), который может непосредственно использовать углеводороды, известные как жидкости природного газа (LGLs) и LPG, как топливо SOFC. Используя этот недавно развитый катализатор, SOFC может управлять топливным элементом, не преобразовывая углеводорода в водород внешне.
В исследовании исследовательская группа предложила, чтобы металлы перехода были экс-решены от нового материала анода в сокращении атмосферы. Обычно металлы перехода действуют как топливный катализатор окисления в SOFC.
Они также сообщили, что экс-решенные наночастицы Ко и Ни на поверхности слоистого перовскита показывают хорошую стабильность без замечательной деградации. Кроме того, единственная клетка представляет 1.2 W/cm2 в H2 в 800oC, указывая, что работа вдвое более высока, чем тот из обычного материала электрода (0.6 W/cm2).«Хотя существующие материалы анода продемонстрировали хорошую начальную работу, из-за их долгосрочной нестабильности и сложного производственного процесса, они не могли достоверно управляться, используя углеводород непосредственно в качестве топлива», говорит профессор Ким, соответствующий автор статьи. «Новый материал анода уменьшает производственный процесс и поддерживает хорошую стабильность, которая, как ожидают, ускорит коммерциализацию SOFC».
По данным исследовательской группы, их результаты обеспечивают ключ, чтобы понять тенденции экс-решения в металлах перехода (Mn, Co, Ni и Fe) содержащий перовскиты и проектировать очень каталитические окиси перовскита для топливного преобразования и электроокисления.