写道氮杂2020年3月26日
固体氧化物燃料电池(SOFCs)是一种高效、清洁的发电系统，具有产生电能的能力。然而，不频繁的应用和高的操作温度是它们的一些缺点。
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在东京科学大学欧洲杯线上买球由Tohru Higuchi博士领导的研究小组分析了通过降低SOFCs的工作温度来提高其效率的方法，这将使其在未来成为热能和核能发电的替代能源。
在这个后工业化时代，电力已经成为社会的支柱。但是使用化石燃料来发电并不是一个好的选择，因为它们是有害的和稀缺的。在过去20年里，已经采取了相当多的措施来发展促进可持续能源的方法。
在这种情况下，固体氧化物燃料电池（SOFC）被出现为高效和清洁的替代方案以产生电能。但是SOFC的主要缺点是它们的高效温度，这限制了它们的广泛使用量。
几项研究试图通过使用CEO等萤石型氧化物来克服这个缺点2-δ.提高高温电导率。通常，这种荧光氧化物以多孔形式发生，它们的电导机理依赖于水分子的表面吸附 - 分子或原子粘附到表面的过程。
在Tohru Higuchi博士的指导下，一组来自东京科学大学的研究人员将这项研究提升到了一个新的水平。欧洲杯线上买球在他们的研究报告中纳米研究快报科学家们研究了“兴奋剂”的影响。掺杂涉及添加杂质以改变氧化物的电导率，这对于SOFC来说是高度适用的。
团队用钐（SM），金属氧化物“掺杂”氧化物。接下来，将该掺杂氧化物的薄膜沉积在氧化铝的基材上（Al2O3.)，以提高电导率。
在考虑实际装置时，薄膜形式比多孔或纳米晶体形式更合适．
通口彻博士，应用物理系，东京理工大学欧洲杯线上买球
下一步，研究人员对新开发的薄膜的电子结构和结晶质量进行了表征。然后，他们的研究小组比较了工业中常用的厚陶瓷氧化物和新薄膜的导电性。研究结果表明，与薄膜样品相比，陶瓷样品的质子导电性较差，结晶度较差。
此外，观察到薄膜与电流的电阻，或其“电阻率”，以随着湿度的增加而下降。这是由萤石型氧化物中的“质子传导”引起的，如麦克风机制所述。
水分子包含一种氢原子和两个氧原子。水分子通过它们之间的键连接，称为“氢键”。麦克风机制（或“跳跃”机制）使水分子能够崩解成增强导电性的离子。
因此，它们从一个氢键转移到另一个氢键。新薄膜在低于100°C的低温区域显示表面质子传导。由于其在室温下的高导电性，新开发的薄膜可以在未来的日子里找到各种各样的应用。
我们对电解质膜的研究提出了突破性的发现，有助于降低SOFCs的工作温度，并可能成为在SOFCs中使用萤石型氧化物制造更实用设备的替代系统，并为未来的核电和火电发电开辟新的途径。
通口彻博士，应用物理系，东京理工大学欧洲杯线上买球
来源：https://www.tus.ac.jp/en/