Les cathodes hybrides pour les piles à combustible à oxyde solide peuvent améliorer considérablement leur efficacité

Bien que le bout du chemin dans cette direction soit encore loin, des progrès significatifs sont déjà visibles. Dans les piles à combustible, rappelons-le, la génération d’électricité se produit lors d’une réaction chimique entre l’hydrogène et l’oxygène, mais une telle réaction est meilleure dans les piles à combustible à oxyde solide avec préchauffage à 700 ° C et plus. Bien sûr, ce n’est pas toujours pratique.

En coupant le matériau de la cathode selon un grand angle, les chercheurs ont obtenu une augmentation spectaculaire de sa surface active. Par conséquent, des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology (États-Unis), sous la direction de Bilge Yildiz (Bilge Yildiz), ont tenté de remplacer le matériau utilisé par l’une des électrodes afin de réduire les exigences redox.

Un matériau difficile pour cela est LaxSr1-x)CoO3-? a été utilisé et la cathode de la pile à combustible expérimentale en a été fabriquée.

Le matériau était particulièrement efficace car l’un des oxydes entrant dans sa composition est un bon conducteur d’électrons responsable de la génération de courant. Dans le même temps, un autre matériau a capturé plus efficacement les atomes d’oxygène, sans lesquels les réactions redox ne peuvent pas se poursuivre.

Чтoбы дoпoлнительнo «пoдстегнуть» кaтoд из двух oксидoв, исследoвaтели нaрезaли с пoмoщью фoкусирoвaннoгo иoннoгo пучкa слoи пoд бoльшим углoм, чтo пoзвoлилo выстaвить в нaсыщенную кислoрoдoм среду знaчительнo бoльшую их пoверхнoсть при тoй же мaссе кaтoдa. Cela a augmenté d’environ cent fois la surface active de la cathode globale à double couche tout en maintenant une bonne mobilité des électrons et une faible mobilité des atomes d’oxygène.

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Les expériences montrent que le matériau fonctionne plusieurs fois mieux que les analogues les plus populaires, loin des piles à combustible non toxiques fonctionnant à basse température. Et le mécanisme découvert de son succès — l’interaction de deux oxydes aux propriétés différentes — peut être appliqué à d’autres substances, je crois, avec des résultats encore plus encourageants.

Le rapport de recherche a été publié dans la revue Advanced Energy Materials.

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