Gennembrud opnået med forbedring af brændselscellematerialers ioniske ledningsevne

Keramisk brændselscelleteknologi har et enormt potentiale for ren energiproduktion.

Forskerne ved Aalto University udviklede syntese- og behandlingsveje til udvikling af keramiske nanokompositmaterialer, hvilket resulterede i et gennembrud i forbedring af ionledningen til brændselscelleelektrolytmaterialerne.

En rekordhøj ionisk ledningsevne på 0,55 S/cm ved 550 ^o C er opnået på Aalto University. Brændselsceller fremstillet ved hjælp af disse nanokompositmaterialer producerede en enestående ydelse på 1,06 W/cm ² .

Keramisk brændselscelleteknologi har et enormt potentiale for bæredygtig ren energiproduktion. Ved hjælp af disse superioniske nanokompositmaterialer, brændselscellernes driftstemperatur kan reduceres betydeligt. Denne drift ved lave temperaturer hjælper med at forbedre enhedernes langsigtede stabilitet.

'Ved hjælp af disse superioniske materialer, tabene på grund af ionisk transport i elektrolytlaget reduceres dramatisk, hvilket gør det muligt at producere brændselsceller med en ydelse på over 1W/cm2. Vi forestiller os at nå en brændselscelleydelse på 2,5 W/cm2 ved at deponere disse potentielle materialer med en moderne udskrivningsmetode ', Docent, Dr. Muhammad Imran Asghar siger.

Dette arbejde er en del af et EU-Indigo-projekt finansieret af Finlands Akademi. Partnerne i projektet omfatter Aalto University, Universitetet i Oslo, University of Aveiro, Indian Institute of Technology - Delhi, CGRI - CSIR Kolkata og VESTEL Tyrkiet.

De syntetiserede superioniske materialer var karakteriseret med forskellige mikroskopiske (SEM, TEM), spektroskopiske teknikker (XRD, Raman, FTIR) og andre analyser (BET -analyse, DSC, TGA) teknikker. De højtydende brændselsceller blev karakteriseret ved hjælp af elektrokemisk impedansspektroskopi og målinger af spænding/strømdensitet.

Detaljer om resultaterne findes i artiklerne, der er offentliggjort i International Journal of Hydrogen Energy og Grænser for kemisk videnskab og teknik .