燃料电池的关键改进工作可以提高对停止反应的过程的理解

研究人员确定了一种改善燃料电池主要故障点之一的方法，克服阻碍其接受的关键问题。他们的工作刊登在最新一期物理化学杂志C的封面上。

燃料电池提供了一种清洁且高效的方式，可将燃料中的化学能直接转换为电能。它们类似于电池，因为它们具有阳极，阴极和电解质并产生电力，但它们使用燃料来产生连续的电流。

燃料电池的效率大约是内燃机的四倍，因为它们基于电化学反应，但研究人员仍在努力使它们廉价而有效地制造，以便与传统的发电源竞争。

SOFC由固体材料制成，并且电流由穿过燃料电池的氧离子产生。与其他类型的燃料电池不同，SOFC不需要使用昂贵的金属，如铂，并且可以与多种燃料一起使用，例如汽油或柴油燃料。

然而，当汽油用作燃料时，碳基材料倾向于在燃料电池中积聚并停止转化反应。其他化学物质，特别是硫，也会中毒并阻止反应。

在他们的研究中，WSU研究人员提高了对阻止反应的过程的理解。问题最常发生在阳极表面的一个地方，称为三相边界，阳极与电解质和燃料连接。

研究人员确定，在这个边界存在电场可以防止故障并提高系统的性能。为了正确捕捉该界面的复杂性，他们使用阿贡国家实验室的纳米材料中心超级计算机进行计算。

研究人员研究了固体氧化物电解槽(SOECs)中的类似问题，这些细胞就像燃料电池反向运行，将二氧化碳和水转化为运输燃料前体。

该项目的负责人，Gene和LindaVoiland化学工程与生物工程学院的助理教授Jean-SabinMcEwen说，这项工作为行业最终可以用来减少材料堆积和中毒以及提高SOFC和SOEC的性能提供了指导。

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