新型高效低成本碳氢燃料电池

据国外网站报道：碳氢燃料电池正在逐步实现商业化，这得益于近期发展的电极材料。使用这种电极材料可以保持碳氢燃料的长期稳定性，在燃料电池工作条件下，还可以使用内部过渡金属作为另外的催化剂。

这一突破来自于UNIST能源与化学工程学院Guntae Kim教授、Sookmyoung妇女大学的Jeeyoung Shin教授、首尔大学的Jeong Woo Han教授、Wonkwang大学的Wan-Wan Ju教授和UNIST的Hu Young Jeong教授的联合研究团队。他们的研发结果已经刊登在《自然通信》上，题目是钙钛矿自生催化剂纳米粒子的分离趋势和共分离，这将为下一代直接碳氢化合物固体氧化物燃料电池（SOFC）提供技术支撑。

SOFC是一种通过氧化燃料产生电能的电化学转换装置。固体氧化物燃料电池由于具有长期稳定、高燃料灵活性、低排放、低成本等优点，仍有相当大的发展空间。固体氧化物燃料电池可能是下一代燃料电池，因为它们效率高于90%，且可以利用废热。目前随着电极材料快速发展，固体氧化物燃料电池的商业化的速度，主要取决于其生产成本的高低。

Kim教授开发一种可以直接使用液化天然气和液化石油气的碳氢化合物，作为SOFC的新型阳极材料（催化剂），解决了燃料电池固氢的问题。使用这种新开发的催化剂，SOFC可以无需将外部的碳氢化合物转化为氢。

在这项研究中，研究小组提出，过渡金属在还原性气体环境中从新型阳极材料中排出。一般来说，使用过渡金属作为SOFC燃料氧化催化剂。此外，层状钙钛矿表面过量的Co、Ni纳米颗粒稳定性良好，无显著溶解。此外，单细胞在H2环境中800 ℃下性能为1.2 W/cm²，表明其性能是传统的电极材料两倍（0.6 W/cm²）。

Kim表示，尽管现有的阳极材料表现出良好的初始性能，但由于长期不稳定和复杂的制造工艺，当直接使用碳氢化合物作为燃料时，它们在运行时稳定性并不好。而新型阳极材料降低了制造工艺的复杂性，并保持了良好的稳定性，这有望加速固体氧化物燃料电池的商业化。