日开发全陶瓷燃料电池 |
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| 2004-4-29 8:40:48 |
据日本《日经产业新闻》26日报道，由各家大型电力公司联合运营的日本电力中央研究所一直在致力于开发全面使用耐热陶瓷的燃料电池，目前，这项工作已经有了眉目。研究人员不使用金属零件，而只使用陶瓷连接发电零件，从而成功地提高了耐热性。在发电效率非常高的1000摄氏度的高温下工作，每一平方厘米电解质的输出功率达到1瓦，相当于传统燃料电池的5倍。
预计这种技术将应用到家庭用和汽车用燃料电池上。研究所动员了电池厂家和机械厂家联合进行研究。全部由陶瓷制成的燃料电池在世界上还是首创，研究所希望5年后能够实现这种燃料电池的实用化。
开发出现眉目的是被称为“固体氧化物型”的燃料电池。燃料电池一般是在作为发电零件的“电解槽”中让氧与氢发生反应来发电的。膜状的电极和电解质重叠放置，再利用金属制的连接材料连接多个电解槽，然后再收集电解槽的电力，从而提高整体的输出功率。
连接材料向来是使用容易加工且电流容易通过的镍板。但是，由于金属在高温下会氧化并且老化，因此在发电时需要将电解槽的温度控制在七八百度，这样就必须牺牲输出功率。另一方面，即使是陶瓷之间的连接，由于化学反应造成的老化，人们也曾担心作为燃料的氢有可能泄露。
电力中央研究所为了抑制化学变化，添加了钙的无机氧化物，在水溶液中溶化成泥状，然后在电极表面形成一个厚度为10微米的均匀瓷膜，从而将发电零件连接在了一起。
如果同时使用陶瓷和金属等不同种类的材料，由于受热时伸缩率不同，会出现裂痕，而新技术解决了这个长期的课题。耐久性也提高了，在1000摄氏度的工作温度下的连续运转时间达到2000小时，相当于原有燃料电池的50倍。现在，耐久实验仍在进行，为了实现实用化，研究人员希望将工作时间提高到1万小时。 |
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