Ионов кислорода для топливных элементов Get Loose при низких (вдовцы), температуры

ENERGY

Группа исследователей из Национального института стандартов и технологии (NlST). в сотрудничестве с Univ. в Ливерпуле, выявило новые структуры, что движется ионов кислорода через ячейку при существенно более низких температурах, чем ранее считалось возможным. Открытие может стать ключом к решению проблемы топлива ячейки надежность и может привести к снижению эксплуатационных расходов в высокопроизводительных стационарных топливных элементов.

Твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ) использование твердого тела, непористых электролита оксида металла для транспортировки кислорода, извлеченные из воздуха, которые затем реагируют с атомами водорода для производства воды и электричества. Это традиционно требуются высокие температуры, с тем чтобы проводимости ионами кислорода через электролит может произойти - около 850 ° C в обычных ТОТЭ - и долгое время запуска, начиная от 45 мин до 8 ч. Высоких температурах необходимость более дорогие материалы и привести к увеличению эксплуатационных расходов.

Аптеки в Univ. "Ливерпуль сфабриковали новые ионов кислорода электролита материала лантана, стронция, галлия и кислорода и послал его в NIST центр нейтронных исследований (NCNR; <A HREF =" http://www.ncnr.nist.gov "целевых =" _blank "относительной =" NOFOLLOW "> www.ncnr.nist.gov </ A>) для проведения расследования. Нейтронные зонды выявлены основные структуры кристалла, что провел лантана, стронция, галлия и кислорода, однако точный характер дополнительных ионов кислорода не ясна.

NCNR ученые заимствовали технику из радиоастрономии известен как максимум энтропии анализа. "Когда астрономы не могли представить себе определенную часть изображения, потому что она представляет собой такую небольшую часть от общей собранной информации, они используют часть прикладной математики и теории информации называется реконструировать более четкое изображение," объясняет NCNR исследователь Марк Грин. "Сочетание нейтронной дифракции и максимум энтропии анализ не только позволил нам определить местонахождение дополнительных ионов кислорода за пределами основной структуры, но показал новый механизм для ионов проводимости".

Ионов кислорода способности, чтобы стать мобильными при температуре 600 ° C - намного ниже, чем ранее изученных материалов - может быть из-за своего расположения в кристалле рамках соединения.

Такое понимание, говорит Грин. "Дает нам возможность принципиально иной подход в разработке будущих материалов, так что мы можем использовать этот новый механизм проводимости ионов оксида и более низкие операционные клеток топлива".