俄用磁控濺射法制造燃料電池電解質(zhì) 可使發(fā)電裝置的溫度降低100℃

俄羅斯托木斯克理工大學科研人員首次使用磁控濺射法制造用于燃料電池的電解質(zhì)，使用這種方法獲得的電解質(zhì)層厚度不超過5微米，這可使發(fā)電裝置的溫度降低100℃，從而大大延長了燃料電池的使用壽命。

固體氧化物燃料電池是氫氣發(fā)電裝置的“心臟”，該類電池燃料無需燃燒便可將能量轉(zhuǎn)化為電能。固體氧化物燃料電池有兩個主要優(yōu)點。第一，這種電池的發(fā)電效率可達60%，而熱電站、燃氣輪機發(fā)電站或核電站的發(fā)電效率為40%。第二，固體氧化物燃料電池更環(huán)保。但這類電池普及程度低，科研人員正在尋找方法獲得更高效、可靠和廉價的燃料電池。

俄托木斯克理工大學魏貝格科學教育中心副教授安德烈·索洛維約夫稱，燃料電池中的電解質(zhì)可充當氫氧分子之間的屏障，否則二者直接混合會發(fā)生爆炸。電解質(zhì)層僅允許安全反應所需的氧離子通過，電解質(zhì)本身是二氧化鋯薄膜。他稱，科研人員決定嘗試通過磁控濺射鍍膜技術涂覆電解質(zhì)。因為，使用這種技術是獲得各種電解質(zhì)涂覆的最好方法之一。

該大學高能物理研究所工程師葉戈爾·斯莫良斯基稱，磁控濺射法的本質(zhì)是用工作氣體(通常是氬氣)的離子從靶材表面擊出物質(zhì)的原子，然后將其沉積在基板上。

他表示，傳統(tǒng)的固體氧化物燃料電池在約850℃的溫度下運行。使用磁控濺射法制造的電池由于電解質(zhì)稀薄，可在750℃的溫度下工作。工作溫度的降低會延長燃料電池的壽命，因為在較低的溫度下，材料的降解速度會下降。稀薄電解質(zhì)還可提高功率密度，從而可以在使用相同尺寸的燃料電池情況下獲得更多的能量。

據(jù)悉，托木斯克理工大學已經(jīng)創(chuàng)建了自己的真空磁控濺射設備來涂覆這種涂層。