鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2021年11月15日
韓科院研發(fā)一項新技術(shù) 提升固體氧化物燃料動力電池的穩(wěn)定性
據(jù)外媒報道,韓國科學技術(shù)院(簡稱韓科院)研究人員在英國皇家化學院的學術(shù)期刊《能源與環(huán)境科學》上發(fā)表了一篇研究論文。在該論文中,韓科院的研究人員描述了一項新技術(shù),通過在氧化物中摻雜少量的金屬質(zhì)材料,可提升固體氧化物燃料動力鋰電池(SOFC)電極材料的化學穩(wěn)定性。
決定固體氧化物燃料動力鋰電池性能的核心要素是陰極,陰極為氧化劑還原的場所。通常,固體氧化物燃料動力鋰電池的陰極中使用的是鈣鈦礦型氧化物(ABO3)。盡管鈣鈦礦型氧化物在最初的工作過程中具有高性能,但隨著時間推移,性能會下降,限制了其長期使用。尤其是陰極工作所需的高溫氧化狀態(tài)導致出現(xiàn)表面偏析現(xiàn)象(surfacesegregationphenomenon),第二相(secondphases),比如氧化鍶在鈣鈦礦型氧化物表面積聚,從而導致其性能下降。
韓科院材料科學與工程部門的WooChulJung教授組織了一個研究團隊,該團隊使用計算化學和實驗數(shù)據(jù)觀察到鈣鈦礦電極晶格(perovskiteelectrodelattice)的鍶原子周圍呈局部壓縮狀態(tài),削弱了Sr-O的粘結(jié)強度,促使了鍶表面偏析。因而,該團隊確認鈣鈦礦型氧化物的應變分布(straindistribution)變化是導致鍶表面偏析的重要原因。
基于上述發(fā)現(xiàn),該團隊在氧化物中摻雜了不同尺寸的金屬質(zhì)材料,控制陰極材料中的晶格應變范圍,并有效的抑制了鍶表面偏析。
Jung教授表示:“該技術(shù)只需在材料合成期間添加少量的金屬原子,無需任何額外的程序。我希望未來在研發(fā)高耐性的鈣鈦礦型氧化物電極時該技術(shù)能派上用場?!?/p>