Forskare från University of Aberdeen har upptäckt en ny familj av kemiska föreningar som kan revolutionera bränslecellsteknologin och hjälpa till att minska de globala koldioxidutsläppen.

Beskrivs som motsvarigheten till att upptäcka "en nål i en höstack, "De kemiska föreningarna - gemensamt kända som "hexagonala perovskiter" - kan vara nyckeln till att låsa upp potentialen hos keramiska bränsleceller.

Keramiska bränsleceller är mycket effektiva enheter som omvandlar kemisk energi till elektrisk energi och producerar mycket låga utsläpp om de drivs med väte, tillhandahålla ett rent alternativ till fossila bränslen.

En annan fördel med keramiska bränsleceller är att de även kan använda kolvätebränslen som metan, vilket innebär att de kan fungera som en "överbryggande" teknik som är en viktig tillgång när det gäller övergången från kolväten till renare energikällor.

De kan användas för att driva bilar och hem men den höga driftstemperaturen ger en kort livslängd. Att sänka arbetstemperaturen är avgörande för långvarig drift, stabilitet, säkerhet och kostnad.

Forskare från University of Aberdeen har undersökt potentialen för en ny förening som kan övervinna dessa problem i ett antal år, och upptäckten av en ny kemisk förening – som uppvisar hög ledningsförmåga vid lägre temperaturer – markerar ett stort genombrott.

Resultaten av deras forskning avslöjas i en artikel - "Hög oxidjon- och protonledningsförmåga i en oordnad hexagonal perovskit, " som publiceras idag i tidskriften Naturmaterial .

Professor Abbie McLaughlin, Forskningschef vid universitetets kemiavdelning, ledde studien.

Hon förklarade:"Keramiska bränsleceller är mycket effektiva, men problemet är att de fungerar vid riktigt höga temperaturer, över 800 °C. På grund av det har de en kort livslängd och använder dyra komponenter.

"I ett antal år har vi letat efter föreningar som kan övervinna dessa problem i den relativt outforskade hexagonala perovskitfamiljen, men det krävs specifika kemiska egenskaper som är svåra att hitta i kombination. Till exempel, du behöver en kemisk förening med mycket liten elektronisk konduktivitet som är stabil i både väte- och syremiljön i bränslecellen.

"Vad vi har upptäckt här är en dubbel proton- och oxidjonledare som kommer att fungera framgångsrikt vid en lägre temperatur - runt 500 °C - vilket löser dessa problem. Man kan säga att vi har hittat nålen i en höstack som kan låsa upp denna tekniks fulla potential."