Opdagelse af en nål i en høstak i jagten på at låse op for ren energiteknologi

Forskere fra University of Aberdeen har opdaget en ny familie af kemiske forbindelser, der kan revolutionere brændselscelleteknologi og hjælpe med at reducere de globale CO2 -emissioner.

Beskrevet som det, der svarer til at opdage "en nål i en høstak, "de kemiske forbindelser - samlet kendt som" sekskantede perovskitter " - kunne være nøglen til at frigøre potentialet for keramiske brændselsceller.

Keramiske brændselsceller er meget effektive enheder, der omdanner kemisk energi til elektrisk energi og producerer meget lave emissioner, hvis de drives af brint, et rent alternativ til fossile brændstoffer.

En anden fordel ved keramiske brændselsceller er, at de også kan bruge kulbrintebrændstoffer som metan, hvilket betyder, at de kan fungere som en "brodannende" teknologi, som er et vigtigt aktiv i forhold til overgangen fra kulbrinter mod renere energikilder.

De kan bruges til at drive biler og hjem, men den høje driftstemperatur resulterer i en kort levetid. Sænkning af arbejdstemperaturen er afgørende for langtidsdrift, stabilitet, sikkerhed og omkostninger.

Forskere fra University of Aberdeen har undersøgt potentialet for en ny forbindelse, der kan overvinde disse problemer i en årrække, og opdagelsen af ​​en ny kemisk forbindelse - som udviser høj ledningsevne ved lavere temperaturer - markerer et stort gennembrud.

Resultaterne af deres forskning afsløres i et papir - "Høj oxidion- og protonledningsevne i en uordnet sekskantet perovskit, ", som er offentliggjort i dag i tidsskriftet Naturmaterialer .

Professor Abbie McLaughlin, Forskningsdirektør i universitetets kemiafdeling, ledet undersøgelsen.

Hun forklarede:"Keramiske brændselsceller er yderst effektive, men problemet er, at de fungerer ved virkelig høje temperaturer, over 800 ° C. Derfor har de en kort levetid og bruger dyre komponenter.

"I en årrække har vi ledt efter forbindelser, der kan overvinde disse problemer i den relativt uudforskede sekskantede perovskitfamilie, men der kræves specifikke kemiske egenskaber, som er svære at finde i kombination. For eksempel, du har brug for en kemisk forbindelse med meget lidt elektronisk ledningsevne, som er stabil i både brint- og iltmiljøet i brændselscellen.

"Det, vi har opdaget her, er en dobbelt proton- og oxidionleder, der vil fungere med succes ved en lavere temperatur - omkring 500 °C - som løser disse problemer. Man kan sige, at vi har fundet nålen i en høstak, der kan låse op for fulde potentiale af denne teknologi."