质子陶瓷燃料电池的研发与商业化应用

一些韩国科学家研发出了一种性能和可伸缩性大大提高的质子陶瓷燃料电池，有助于促进下一代生态的发电系统的商业化。

质子陶瓷燃料电池可以用于为偏远地区的离网小屋供电，在自然灾害等情况下为备用发电机供电。科罗拉多矿业学院的研究人员已经表明，这种相对较新的燃料电池类别具有长期耐久性和燃料灵活性，成为其他现有燃料电池技术的可行商业替代品。

据韩联社报道，这个以韩国科学技术研究院的李钟浩（音）和汉阳大学的申东旭（音）为首的联合团队称，他们满足了下一代燃料电池在高性能和成本效率方面的要求。

报道称，近几十年来，质子陶瓷燃料电池被誉为下一代技术。然而，由于质子传导陶瓷电解质的耐火性和低化学稳定性，质子陶瓷燃料电池需要突破性能方面的限制。

研究人员说，通过在结构和成分均一的阳极支撑体上对一种质子传导电解质进行阳极辅助的增稠，他们制作出了已知性能最佳的质子陶瓷燃料电池。

报道称，该研究成果发表在英国《自然·能源》杂志网站上。

总的来说，研究人员测试了11种不同的燃料-氢气，甲烷，国内天然气（含和不含硫化氢），丙烷，正丁烷，异丁烷，异辛烷，甲醇，乙醇和氨-在数千小时的运行中，研究人员不断地更换燃料进行测试。

质子陶瓷燃料电池（PCFC）非常灵活，可以使用各种不同的现实燃料并制造电力。这与其他仅使用氢气的燃料电池完全不同，一些高温固体氧化物燃料电池（SOFCs）也可以使用其他燃料，但是还是有一定的挑剔性，使用其他燃料，它们容易受到污染和降解，并且其性能随着时间迅速下降。

研究人员在科罗拉多矿业学院进行的性能测试的持续时间比以前的任何测试要长10倍。对于这些测试，Duan设计并建造了一个燃料电池测试系统，他可以同时测试使用不同燃料的七个电池数千小时。最长的测试是8000小时，这几乎是一年，大多数燃料电池的降解率每1000小时低于3％，这符合商业产品的要求。

矿业研究人员现在正在与位于康涅狄格州的燃料电池公司FuelCellEnergy合作，扩大实验室规模技术，并开发商业前样机，可以提供为RV或远程机舱供电所需的电量，来自美国能源部高级研究计划局能源局（ARPA-E）的资助，通过其基于电化学系统的可靠电力（REBELS）计划。