更好的燃料电池通过量子力学

燃料电池必须更有效的如果他们提供一个可行的替代传统能源,和材料的选择对他们是多么有效是至关重要的。欧洲杯足球竞彩从科学家的新发现皇家理工学院(k)在斯德哥尔摩,乌普萨拉大学,林雪平大学开设的新方法寻找最优材料更好的更快的燃料电池。欧洲杯足球竞彩

利用量子力学的计算方法,研究人员设法找到一个更好的理解之间的连接元素的原子结构和能力进行氧离子,这是效率的关键使用固体氧化物燃料电池电解质材料(所谓的固体氧化物燃料电池)。欧洲杯足球竞彩

越快的运输氧离子通过物质时,燃料电池将功能越好。结果现在被提出了著名的美国科学杂志美国国家科学院院刊》上,PNAS上欧洲杯线上买球。

更好的材料的开发环境友好型能源议程高世界各地。欧洲杯足球竞彩燃料电池系统的一个例子是将化学能直接转换为电能的一种高效方法(例如,氢气+氧气=水+电)。

迄今为止科学家们发现合适的电解质材料通过反复试验和实证经验,这意味着,进展缓慢。欧洲杯足球竞彩今天使用的许多材料已经应欧洲杯足球竞彩用了25年。新的计算方法打开全新的景观。

“我们使用的方法从理论上计算元素的能力进行离子使我们能够测试比以前更多的物质。即使计算需要花相当长的时间,它既是更快、更便宜比测试所有这些材料在实践中,“大卫·安德森说,博士生在k部分应用材料物理,文章背后的科学家之一。欧洲杯足球竞彩

科学家们研究了外加剂的添加极少量的其他元素(掺杂物)氧化铈,CeO2,会影响氧离子可以通过材料的运输。量子力学的计算显示什么类型的元素可能是合适的掺杂物,一个巨大的帮助在未来工作和优化固体氧化物燃料电池。

新型电解质材料不仅提高燃料电池的欧洲杯足球竞彩效率;他们还有助于开辟新的领域。今天的固体氧化物燃料电池正常工作温度1000摄氏度左右。这地方好要求围绕燃料电池的材料,使它们昂贵。欧洲杯足球竞彩

“与其他电解质材料比我们有今天,工作温度,从而材欧洲杯足球竞彩料周围的燃料电池的成本可以降低。低气温还将开放便携式燃料电池的变异的可能性,”大卫·安德森说。

这些新发现也能够改善氧离子运输是重要的其他应用程序,如传感器,仪表各种环境的氧含量。

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