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高效铋铱固体氧化物燃料电池

2019/10/16 12:21:181272

据www://fuelcellsworks.com/报道，近日德国研究人员发现了一个由金属铋和铱复合而成的纳米化合物 (Bi₃Ir)，这种化合物是目前发现的第一个能在室温下保持高活性的金属氧离子导体。这个发现被《应用化学》杂志报道，纳米化合物 Bi₃Ir的氧离子运输活化能比所有已知材料低一个数量级。

传统的存储分子离子的材料多采用石墨和粘土等分层化合物，SOFC中主要采用YSZ陶瓷材料存储及运输氧化物离子，需要在几百摄氏度下才能保证材料的导电活性。而Bi₃Ir纳米化合物能在室温下保持高活性，这是因为其纳米颗粒直径只有60纳米，且具有一个非晶壳结构。计算模型表明，Bi₃Ir金属间化合物分子链距离大，有足够的空间利于氧离子的扩散和存储。这种化合物有大量的孔洞，有利于氧离子的直线传输和储存。明斯特大学和吉森大学的研究者证明，Bi₃Ir纳米化合物不是一个普通的氧化，它涉及到金属化合物之间链结构的相互作用。纳米化合物 Bi₃Ir低温下氧离子的传导性很高，相比于目前SOFC 600°C以上的操作温度，在SOFC领域应用广阔；此外，Bi₃Ir对分子氧具有高敏感性和反应性，也可以用于传感器和催化剂技术。