俄羅斯托木斯克理工大學(xué)科研人員首次使用磁控濺射法制造用于燃料電池的電解質(zhì)，使用這種方法獲得的電解質(zhì)層厚度不超過(guò)5微米，這可使發(fā)電裝置的溫度降低100℃，從而大大延長(zhǎng)了燃料電池的使用壽命。
固體氧化物燃料電池是氫氣發(fā)電裝置的“心臟”，該類電池燃料無(wú)需燃燒便可將能量轉(zhuǎn)化為電能。固體氧化物燃料電池有兩個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)。第一，這種電池的發(fā)電效率可達(dá)60%，而熱電站、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電站或核電站的發(fā)電效率為40%。第二，固體氧化物燃料電池更環(huán)保。但這類電池普及程度低，科研人員正在尋找方法獲得更高效、可靠和廉價(jià)的燃料電池。
俄托木斯克理工大學(xué)魏貝格科學(xué)教育中心副教授安德烈·索洛維約夫稱，燃料電池中的電解質(zhì)可充當(dāng)氫氧分子之間的屏障，否則二者直接混合會(huì)發(fā)生爆炸。電解質(zhì)層僅允許安全反應(yīng)所需的氧離子通過(guò)，電解質(zhì)本身是二氧化鋯薄膜。他稱，科研人員決定嘗試通過(guò)磁控濺射鍍膜技術(shù)涂覆電解質(zhì)。因?yàn)椋褂眠@種技術(shù)是獲得各種電解質(zhì)涂覆的最好方法之一。
該大學(xué)高能物理研究所工程師葉戈?duì)?middot;斯莫良斯基稱，磁控濺射法的本質(zhì)是用工作氣體(通常是氬氣)的離子從靶材表面擊出物質(zhì)的原子，然后將其沉積在基板上。
他表示，傳統(tǒng)的固體氧化物燃料電池在約850℃的溫度下運(yùn)行。使用磁控濺射法制造的電池由于電解質(zhì)稀薄，可在750℃的溫度下工作。工作溫度的降低會(huì)延長(zhǎng)燃料電池的壽命，因?yàn)樵谳^低的溫度下，材料的降解速度會(huì)下降。稀薄電解質(zhì)還可提高功率密度，從而可以在使用相同尺寸的燃料電池情況下獲得更多的能量。
據(jù)悉，托木斯克理工大學(xué)已經(jīng)創(chuàng)建了自己的真空磁控濺射設(shè)備來(lái)涂覆這種涂層。