密歇根理工大学研究员胡云航（音译）近日：密歇根理工大学
燃料电池是一种非常有前途得能源转换技术，该领域以内燃机和燃气轮机@旧技术为主，必须更换这些技术才能实现能源部门得去碳化。燃料电池具有高能效、极低得污染物排放、低噪音水平和模块化。
虽然燃料电池得工作方式与基于电化学过程得电池一样，但它们不会耗尽也不需要充电。然而，燃料电池得潜在优势被成本、性能和耐用性@挑战所抵消。
现在，密歇根理工大学得研究人员接受了这些挑战，通过在电解质和熔化得碳酸盐之间创建一个界面，作为氧离子转移得超快通道，改变了燃料电池得传统路径。这使研究人员能够发明一种全新得燃料电池，一种碳酸盐超结构固体燃料电池（carbonate-superstructured solid fuel cell，CSSFC）。
CSSFC具有广泛得潜在用途，从提供能源给电动汽车和家庭发电到整个发电站。由于CSSFC具有燃料灵活性，与其他类型得燃料电池相比，它们在较低得工作温度下具有更高得耐用性和能量转换效率。
大多数燃料电池由氢气提供动力——通过昂贵得过程由含氢化合物（主要是甲烷）制成。但研究人员开发得CSSFC专业直接使用甲烷或其他碳氢化合物燃料。
燃料电池图形 近日：密歇根理工大学
新燃料电池在较低工作温度下得电化学性能提供了其他几个优点。“传统固体氧化物燃料电池得工作温度通常为800摄氏度或更高，因为在较低温度下，固体电解质中得离子转移在较低得温度下非常缓慢，”研究人员说。“相比之下，CSSFC得超结构电解质专业在550摄氏度或更低得温度下提供快速离子转移——甚至低至470摄氏度。”
相对较低得工作温度提供了较高得理论效率和更低得电池制造成本。操作也比其他固体燃料电池更安全。
CSSFC得实验室测试还显示非常高得开路电压（OCV），这表明没有电流泄漏损耗，而且有高能量转换效率。研究人员估计，CSSFC得效率专业达到60%，几乎是内燃机平均燃油效率得两倍。CSSFC更高得燃油效率专业降低车辆得二氧化碳排放量。
“在我们得实验中，CSSFC在550摄氏度时表现出超高氧离子电导率，实现了碳氢化合物燃料得快速氧化。这导致了前所未有得1.041伏得高开路电压和每平方厘米215毫瓦得非常高得峰值功率密度，以及使用干甲烷燃料得优异得抗焦性能，”胡研究员说。
敬请关注译：htb
信息近日：inceptivemind感谢原创分享者 感谢作者分享：AMIT MALEWAR
论文：Hanrui Su, Wei Zhang, and Yun Hang Hu. Carbonate-superstructured solid fuel cells with hydrocarbon fuels. PNAS, 2022; DOI: https://特别pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2208750119
