Ett team av forskare som är anslutna till flera institutioner i Kina har utvecklat ett sätt att minska driftstemperaturen för keramiska bränsleceller genom att använda en elektrolyt med hög protonkonduktivitet. I deras papper publicerad i tidskriften Vetenskap , gruppen beskriver deras elektrolyt och hur bra den fungerade när den testades i en vätebränslecell. Meng Ni och Zongping Shao, med Hong Kong Polytechnic University och Nanjing Tech University, respektive, har publicerat ett Perspective-stycke i samma tidskriftsnummer som beskriver behovet av keramiska bränsleceller med svalare drift och ytterligare förklarar det arbete som gjorts av teamet i Kina.

En bränslecell är en enhet som producerar elektricitet från kemiska reaktioner. En protonkeramisk bränslecell är baserad på keramiska elektrolytmaterial som uppvisar hög protonisk ledningsförmåga vid höga temperaturer, typiskt 800° till 1000°C. Ni och Shao noterar att sänkning av driftstemperaturerna för keramiska bränsleceller är ett mål för ingenjörer att förbättra deras hållbarhet och effektivitet, och även göra dem billigare att producera. De noterar också att det för närvarande finns två alternativ tillgängliga för att göra det:att göra elektrolyten tunnare för att minska motståndet, eller helt och hållet utveckla en ny elektrolyt. Tidigare försök att reducera elektrolytens tjocklek har hindrats av svårigheter att masstillverka dem och associerade höga produktionskostnader. I denna nya ansträngning, forskarna har valt det andra alternativet och utvecklat en ny elektrolyt som består av en Na _x Kuttra ₂ -Vd ₂ sammansatt. Testning visade att elektrolyten hade en konduktivitet på 0,1 till 0,3 S cm ^–1 vid upphettning till mellan 370° till 520°C. För att testa elektrolyten mer fullständigt, forskarna använde den för att konstruera en vätebränslecell och fann att den kunde leverera 1 watt per centimeter. De noterade också att enheten kunde fungera som en elektrolysör för produktion av väte genom att köra den baklänges.

Ni och Shao menar att det arbete som teamet utför i Kina är viktigt eftersom det visar att olika typer av elektrolyter kan användas för att sänka driftstemperaturen för keramiska bränsleceller, även om de också erkänner att mer arbete krävs för att avgöra om det nya tillvägagångssättet kan kommersialiseras.

© 2020 Science X Network