Een team van onderzoekers verbonden aan verschillende instellingen in China heeft een manier ontwikkeld om de bedrijfstemperatuur van keramische brandstofcellen te verlagen door gebruik te maken van een elektrolyt met een hoge protongeleidbaarheid. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , de groep beschrijft hun elektrolyt en hoe goed het werkte toen het werd getest in een waterstofbrandstofcel. Meng Ni en Zongping Shao, met Hong Kong Polytechnic University en Nanjing Tech University, respectievelijk, hebben een Perspective-artikel gepubliceerd in hetzelfde tijdschriftnummer waarin de noodzaak van koeler lopende keramische brandstofcellen wordt geschetst en het werk van het team in China verder wordt uitgelegd.

Een brandstofcel is een apparaat dat elektriciteit produceert uit chemische reacties. Een protonkeramische brandstofcel is gebaseerd op keramische elektrolytmaterialen die een hoge protonische geleidbaarheid vertonen bij hoge temperaturen, typisch 800° tot 1000°C. Ni en Shao merken op dat het verlagen van de bedrijfstemperaturen van keramische brandstofcellen een doel is van ingenieurs om hun duurzaamheid en efficiëntie te verbeteren, en maken ze ook minder duur om te produceren. Ze merken ook op dat er momenteel twee opties beschikbaar zijn om dit te doen:de elektrolyt dunner maken om de weerstand te verlagen, of helemaal een nieuwe elektrolyt ontwikkelen. Eerdere pogingen om de dikte van de elektrolyt te verminderen zijn belemmerd door moeilijkheden bij de massaproductie ervan en de daarmee gepaard gaande hoge productiekosten. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben voor de tweede optie gekozen en een nieuwe elektrolyt ontwikkeld die bestaat uit een Na _x CoO ₂ -Directeur ₂ composiet. Testen toonden aan dat de elektrolyt een geleidbaarheid had van 0,1 tot 0,3 S cm ^–1 bij verhitting tussen 370° tot 520 °C. Om de elektrolyt vollediger te testen, de onderzoekers gebruikten het om een ​​waterstofbrandstofcel te bouwen en vonden het in staat om 1 watt per centimeter te leveren. Ze merkten ook op dat het apparaat zou kunnen werken als een elektrolyseur voor de productie van waterstof door het omgekeerd te laten werken.

Ni en Shao suggereren dat het werk van het team in China belangrijk is omdat het aantoont dat verschillende soorten elektrolyten kunnen worden gebruikt om de bedrijfstemperatuur van keramische brandstofcellen te verlagen, hoewel ze ook erkennen dat er meer werk nodig is om te bepalen of de nieuwe aanpak kan worden gecommercialiseerd.

© 2020 Wetenschap X Netwerk