211service.com
Šaunus mikro kuro elementas
Kietojo oksido kuro elementai efektyviai veikia su įvairiais įprastiniais degalais ir biokuru, tačiau jų aukšta darbinė temperatūra apribojo jų pritaikymą. Daugelis mokslininkų dirba su šia problema, kurdami naujas elektrodų ir elektrolitų medžiagas, kurios veikia žemesnėje temperatūroje, nepakenkiant našumui. Dabar Japonijos mokslininkai pademonstravo didelio našumo mikro kuro elementą, kuris veikia žemesnėje temperatūroje dėl pertvarkyto elektrodo.
Šaltas kuras: Šio kietojo oksido kuro elemento galia yra vienas vatas 600 laipsnių Celsijaus temperatūroje ir yra maždaug dviejų milimetrų skersmens. Dėl jo dydžio ir darbinės temperatūros jis gali būti tinkamas maitinimo šaltinis greitai paleidžiamiems nešiojamiesiems įrenginiams.
Elementas tinka nešiojamiems maitinimo šaltiniams, kuriuos reikia greitai paleisti, taip pat pagalbinei galiai automobiliams, sako Japonijos nacionalinio instituto mokslininkas Toshio Suzuki. Pažangus pramonės mokslas ir technologijos . Suzuki vadovavo naujo kuro elemento kūrimui, kuris šiandien aprašomas žurnale Mokslas . Ląstelė yra vamzdžio formos ir maždaug dviejų milimetrų skersmens; jo galia yra apie vieną vatą esant 600 laipsnių Celsijaus. Įprasti kietojo oksido kuro elementai veikia aukštesnėje nei 700 laipsnių temperatūroje.
Kietojo oksido kuro elementai generuoja elektros srovę, traukdami iš oro deguonį ir panaudodami jį kurui oksiduoti. Deguonis patenka per katodo pusę, kuras - per anodo pusę; jie abu reaguoja elektrolite ir sudaro vandenį bei anglies dioksidą kaip atliekas, priklausomai nuo kuro rūšies. Ši reakcija yra efektyvesnė nei įprasti generatoriai. Kietojo oksido kuro elementai taip pat yra efektyvesni nei kiti vyraujantys kuro elementų tipai, kuriuose naudojami brangūs platinos katalizatoriai ir polimerinė membrana, kuri gali būti užteršta ir veikia tik vandenilio kuru.
Kietojo oksido kuro elementai yra lankstesni, galingesni ir neturi užteršimo problemos, sakoma Erikas Wachsmanas , Floridos tvarios energijos instituto direktorius ir Floridos universiteto medžiagų mokslo ir inžinerijos katedros vedėjas. Wachsmano teigimu, šių įrenginių problema yra darbinė temperatūra. Tai reiškia, kad gali prireikti ilgo įšilimo laiko, o jūs negalite jo naudoti mobiliajame telefone. Dėl aukštos temperatūros taip pat susidėvi akumuliatoriaus elementas.
Suzuki grupė sukūrė maitinimo šaltinį su žemesne darbine temperatūra, pagerindama anodo, į kurį patenka degalai, struktūrą. Japonų grupė naudojo įprastines technologijas, įskaitant litografiją ir ėsdinimą, kad pagamintų įvairaus poringumo anodus. Geriausiai veikiantis anodas buvo labai porėta struktūra, pagrįsta nikelio oksidu, įprasta šių elektrodų medžiaga. „Suzuki“ teigia, kad pasirinko naudoti esamas medžiagas, nes jų veikimas ilgainiui buvo įrodytas. Tai yra patikimos medžiagos, užtikrinančios ilgalaikį stabilumą, ir turi sąnaudų pranašumą, palyginti su kitomis naujomis žemos temperatūros kietojo oksido kuro elementų medžiagomis, aiškina jis.
Spektaklis, be abejo, gana geras, sako Haris Tuleris , MIT keramikos ir elektroninių medžiagų profesorius. Tai puikus sisteminis tyrimas, parodantis elektrodo patobulinimų evoliucinį poveikį, sako jis. Tačiau Tulleris įspėja, kad elektrodai ir elektrolitas yra legiruoti mažais brangių medžiagų kiekiais, o tai gali padidinti elementų sąnaudas. Anode, be nikelio oksido, yra nedidelis kiekis reto elemento skandžio.
Wachsmanas teigia, kad sunku sumažinti šių elementų darbinę temperatūrą nepakenkiant galiai. Jis taip pat dirba su naujomis kietojo oksido kuro elementų elektrodų struktūromis. Naudodamas skirtingą medžiagų rinkinį ir panašų metodą, Wachsmanas neseniai pademonstravo kuro elementą su pertvarkytu anodu ir nauju elektrolitu, kurio galia yra du vatai kvadratiniam centimetrui esant 650 laipsnių kampui. Šis darbas aprašytas žurnale Elektrochemijos ryšiai .
Suzuki teigia, kad jo grupė diskutuoja su keliomis įmonėmis dėl ląstelių komercializavimo.