日本理化學(xué)研究所先導(dǎo)研究團(tuán)隊(duì)表示,他們成功研發(fā)出一種可提升氫基電池和燃料電池安全性、效率和能量密度的固態(tài)電解質(zhì)。這種電解質(zhì)可在室溫下傳輸氫化物離子。該研究團(tuán)隊(duì)首席研究員小林元基表示,團(tuán)隊(duì)的研究成果取得了真正的里程碑。
團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)鑭氫化物時(shí)發(fā)現(xiàn),在室溫下無(wú)法進(jìn)行高效傳導(dǎo)。但是,在將部分鑭替換為鍶和少量氧后,團(tuán)隊(duì)取得了突破性進(jìn)展。研究人員發(fā)現(xiàn)新配方能以高速傳導(dǎo)氫化物離子,并在由新材料和鈦制成的固態(tài)燃料電池中測(cè)試了其性能,不斷變化鍶和氧的含量。
最終,該團(tuán)隊(duì)觀察到鈦完全轉(zhuǎn)化為鈦氫化物,意味著幾乎沒(méi)有浪費(fèi)氫化物離子。
小林表示,短期內(nèi)來(lái)看,我們的結(jié)果為氫化物離子傳導(dǎo)固態(tài)電解質(zhì)的材料設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)。長(zhǎng)期來(lái)看,我們相信這是發(fā)展通過(guò)使用氫基電池、燃料電池和電解電池的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
當(dāng)前的氫燃料電池通過(guò)氫從一側(cè)通過(guò)聚合物膜傳遞到另一側(cè)來(lái)運(yùn)行。這些系統(tǒng)需要水,增加了電池和燃料電池設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和成本。這限制了新一代氫能源的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。
該團(tuán)隊(duì)表示,下一步團(tuán)隊(duì)將改善材料性能,生產(chǎn)可反復(fù)吸引和釋放氫氣的電極材料。
日本理化學(xué)研究所簡(jiǎn)介
日本理化學(xué)研究所(RIKEN)是日本的一個(gè)科學(xué)研究機(jī)構(gòu),成立于1917年。它是亞洲最大的研究機(jī)構(gòu)之一,致力于推動(dòng)基礎(chǔ)科學(xué)研究和創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展。RIKEN在各個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行前沿性研究,涵蓋了物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、工程學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。該機(jī)構(gòu)的研究范圍非常廣泛,涵蓋了從基礎(chǔ)科學(xué)研究到應(yīng)用科學(xué)的多個(gè)領(lǐng)域。
RIKEN的科學(xué)家們致力于在理論和實(shí)驗(yàn)方面開(kāi)展世界級(jí)的研究,推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,并為解決全球性問(wèn)題提供創(chuàng)新性解決方案。
RIKEN也與日本國(guó)內(nèi)外的大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)等合作,促進(jìn)科學(xué)研究的合作與交流。該機(jī)構(gòu)擁有多個(gè)研究中心和實(shí)驗(yàn)室,在不同領(lǐng)域展開(kāi)研究,為科學(xué)界做出了重要的貢獻(xiàn)。