日本九州大学研究团队近日取得重大突破,成功研发出一种可在300℃中温环境下高效运行的新型固体氧化物燃料电池(SOFC)。这一创新成果有望显著降低燃料电池的制造与维护成本,从而加速其商业化进程。传统SOFC由于运行温度高达700—800℃,必须采用昂贵的耐高温材料,导致成本居高不下。而该研究团队通过巧妙材料设计,成功解决了这一长期困扰行业的难题。
研究发现,通过高浓度钪掺杂锡酸钡和钛酸钡材料,可以形成高效的质子传输通道。这种新型材料的质子电导率超过0.01S/cm,性能与传统高温SOFC材料相当,但成本却大幅降低。这一发现不仅为SOFC技术带来了革命性进展,还为其在更广泛领域的应用开辟了新可能。
该研究成果具有多方面的重要意义。首先,中温SOFC的问世将使燃料电池系统更加轻便、紧凑,适合更多应用场景。其次,其制造成本的大幅降低将有效推动SOFC在民用和工业领域的普及。更重要的是,这一技术突破可推广至低温电解水制氢、氢气泵等领域,为全球氢能产业发展和碳中和目标实现提供关键支撑。随着技术的不断成熟,这种新型SOFC有望成为未来能源转换领域的重要力量,为构建清洁低碳的能源体系贡献重要力量