科学家示范首座大规模薄膜固定氧化物燃料电池

持久耐用的纳米结构膜使大规模实际清洁能源应用成为可能。据fuelcellsworks报道：哈佛大学应用科学工程学院和SiEnergy Systems公司的材料科学家示范运行了首座大规模薄膜固定氧化物燃料电池（SOFCs），有关成果发表在4月3日的自然纳米技术上。

以前，SOFCs只是在小规模运行，这是第一次克服了技术规模扩大的挑战，使其能够达到实际应用级别。此次示范说明电化学燃料电池具有成为清洁能源来源的潜力。

SOFCs通过超薄膜上的电化学反应产生电能。包括电解液和电极在内，该膜只有100纳米厚，在低温下就允许离子通过（对陶瓷燃料电池而言，要在300到500℃）。低温能加快燃料电池的启动，使设计更加紧凑，并减少稀有原料的使用。

至今为止，薄膜只成功的应用于微型SOFCs，燃料电池上的每个单元约为100微米宽，而要实际应用，还需要加宽约50倍。但由于电化学膜太薄，加宽将使膜容易破裂，而使这种需求变得遥不可及。

扫描电子显微镜揭示了此电化学膜的结构，如上图所示，其圆形和六边形结构是最稳定的结构。这种结构为膜面积的增大提供了关键的元素，研究者目前可以制作出5毫米宽的薄片单元，可以满足生产大规模SOFC片的需要。

研究人员进行了首座大规模薄膜固（SOFCs）的示范，功率密度可以达到155毫瓦特每平方厘米（510摄氏度），与微型SOFCs的功率密度相当。他们未来的工作是进一步加大规模、降低操作温度和增强电池电极微膜结构的稳定性。