2016年5月17日
燃料电池通过化学反应产生电能，不会产生任何有害的排放物，并且能够为从便携式电子设备到汽车等各种设备提供动力。与内燃机相比，它们可能更清洁、更高效。
固体氧化物燃料电池依靠低成本的陶瓷材料，是最有效和最有前途的燃料电池类型之一。它们就像不需要充电的电池一样工作欧洲杯足球竞彩。（图片由WikiCommons提供）
依靠廉价陶瓷材料的固体氧化物燃料电池是最有能力和最有前途的燃料电池之一。研究人员在欧洲杯足球竞彩哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院欧洲杯线上买球他们发现了一种收集燃料电池量子行为的方法，以使其更有效、更强大。在这样做的同时，他们在氧化物材料中检测到了不同类型的相移。这项研究已发表在《自然》杂志上。
燃料电池的工作原理与电池相似——通过驱动电子在阳极和阴极之间移动产生电流，阴极和阳极被电解液分离。与电池相比，燃料电池不需要充电。他们所需要的只是燃料，通常是氢的形式。
当氢被供应到阳极时，它分裂产生一个电子和一个质子。电解液在一个排他性俱乐部中扮演着保镖的角色——阻止电子进入并允许质子进入。电子被迫通过产生电流的外部电路走更长的路线。
在另一侧，空气被供应到电池的阴极。当电子在电路中移动，质子在电解液中移动时，两者都与氧气结合生成水和热，这是燃料电池产生的唯一排放物。
通过量子材料改进燃料电池欧洲杯足球竞彩
然而，目前的固体氧化物燃料电池有一个主要缺点。一段时间后，燃油与电解液发生反应，其效率降低。这允许电子和质子通过，使得电流在通过外部电路时越来越弱。
海洋材料科学和机械工程的访问学者Shriram Ramanathan和他的研究生游舟找到了这个问题的答案。他们发现，通过在量子水平上设计电解液，可以生产出一种在暴露于燃料欧洲杯足球竞彩时更加坚固的材料。欧洲杯线上买球
我们将量子物质和电化学结合在一起，发现了一种新的高性能材料，可以从金属到离子导体进行相变。
Shriram Ramanathan，普渡大学工程教授
Ramanathan和他的团队使用钙钛矿结构的镍酸盐作为电解质。镍酸盐自身传导离子和电子，类似于质子，使其成为一种毫无价值的电解质。然而，研究小组用催化剂覆盖镍酸盐表面，然后用电子掺杂。这些电子进入镍离子的电子壳，并将材料从电子导体转变为离子导体。
现在，离子可以在这种材料中快速移动，同时电子流被抑制周说。“这是一种新现象，有可能显著提高燃料电池的性能。”
这一过程的优雅之处在于，当暴露于燃料中的电子时，它会自然发生。该技术可应用于其他电化学设备，使其更加坚固。这就像国际象棋——以前我们只能玩棋子和主教，这些工具可以在有限的方向上移动。现在，我们在和女王玩。
Shriram Ramanathan，普渡大学工程教授
这项研究由陆军研究办公室、空军科学、研究、高级研究项目局能源局（ARPA-E）、IBM博士奖学金和国家科学院赞助。欧洲杯线上买球