Onderzoekers van de Universiteit van Aberdeen hebben een nieuwe familie van chemische verbindingen ontdekt die een revolutie teweeg kunnen brengen in de brandstofceltechnologie en de wereldwijde koolstofemissies kunnen helpen verminderen.

Beschreven als het equivalent van het ontdekken van "een naald in een hooiberg, "De chemische verbindingen - gezamenlijk bekend als 'hexagonale perovskieten' - zouden de sleutel kunnen zijn om het potentieel van keramische brandstofcellen te ontsluiten.

Keramische brandstofcellen zijn zeer efficiënte apparaten die chemische energie omzetten in elektrische energie en zeer lage emissies produceren als ze worden aangedreven door waterstof. een schoon alternatief bieden voor fossiele brandstoffen.

Een ander voordeel van keramische brandstofcellen is dat ze ook koolwaterstofbrandstoffen zoals methaan, wat betekent dat ze kunnen fungeren als een 'overbruggings'-technologie, wat een belangrijke troef is in termen van de overgang van koolwaterstoffen naar schonere energiebronnen.

Ze kunnen worden gebruikt om auto's en huizen van stroom te voorzien, maar de hoge bedrijfstemperatuur resulteert in een korte levensduur. Het verlagen van de werktemperatuur is essentieel voor langdurig gebruik, stabiliteit, veiligheid en kosten.

Wetenschappers van de Universiteit van Aberdeen hebben een aantal jaren onderzoek gedaan naar het potentieel voor een nieuwe verbinding die deze problemen zou kunnen oplossen. en de ontdekking van een nieuwe chemische verbinding - die een hoge geleidbaarheid vertoont bij lagere temperaturen - markeert een grote doorbraak.

De resultaten van hun onderzoek worden onthuld in een paper:"High oxide ion and proton conductivity in a wanordelijke hexagonale perovskiet, " die vandaag in het tijdschrift wordt gepubliceerd Natuurmaterialen .

Professor Abbie McLaughlin, Onderzoeksdirecteur van de afdeling Scheikunde van de universiteit, leidde de studie.

Ze legde uit:"Keramische brandstofcellen zijn zeer efficiënt, maar het probleem is dat ze bij echt hoge temperaturen werken, boven 800 °C. Hierdoor hebben ze een korte levensduur en maken ze gebruik van dure componenten.

"Al een aantal jaren zijn we op zoek naar verbindingen die deze problemen zouden kunnen overwinnen in de relatief onontgonnen hexagonale perovskietfamilie, maar er zijn specifieke chemische kenmerken vereist die moeilijk in combinatie te vinden zijn. Bijvoorbeeld, je hebt een chemische verbinding nodig met zeer weinig elektronische geleidbaarheid die stabiel is in zowel de waterstof- als de zuurstofomgeving van de brandstofcel.

"Wat we hier hebben ontdekt, is een dubbele proton- en oxide-ionengeleider die met succes zal werken bij een lagere temperatuur - ongeveer 500 ° C - die deze problemen oplost. Je zou kunnen zeggen dat we de naald in een hooiberg hebben gevonden die de het volledige potentieel van deze technologie."