2022-12-05 11:01
俄罗斯研究人员开发出用于生产固体氧化物燃料电池的完整技术循环，并选择了有效的制造材料，这些元件是由陶瓷和复合材料组成的多层结构。论文近日发表在《应用电化学杂志》上。
维亚特卡州立大学无机物质和电化学生产技术系主任安东·库兹明表示，科研人员已开发出一套形成单一燃料元件所必需的方法和工艺流程，现在可复制和改变它的主要特性：电阻、功率密度、燃料利用率等等。在第一阶段，通过注塑成型，获得了多孔轴承金属陶瓷管(它们充当阳极)。通过浸入特别选择的悬浮液组合物中，将薄层电解质和电极材料涂抹到现成的基底上。每一层施加后，进行多级热处理。
库兹明表示，总共有六级这样的层。层的各种参数可以改变，如材料成分、粉末尺寸、悬浮液黏度、温度和燃烧时间，以取得最佳操作参数。这种方法使获得具有最大功率的单个固体氧化物燃料电池元件成为可能。此外，在研究过程中，还获得了新的电极材料。例如，阳极集电层复合材料的电阻是标准商业产品的一半。这将允许在未来增加单个固体氧化物燃料电池的尺寸并减少它们的开关损耗。
研究人员解释说，所开发的阳极功能层材料的生产率提高了10%，并且在使用各种碳氢化合物燃料或氨时可能特别有效。一般来说，与已知类似物相比，新材料的使用将显著提高燃料电池的比功率、重量和尺寸特性。最困难的任务是从单一的实验室样品过渡到成熟的工业产品原型。研究人员正在努力寻找能够将技术引入大规模生产的解决方案，其中包括经济可行性方案。
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