據(jù)外媒報(bào)道，與電池一樣，燃料電池通過(guò)電化學(xué)過(guò)程產(chǎn)生能量。與之不同的是，燃料電池不會(huì)耗盡，也不需要充電。但是，這些潛在優(yōu)勢(shì)受到成本、性能和耐用性的挑戰(zhàn)。

（圖片來(lái)源：密歇根理工大學(xué)）

據(jù)外媒報(bào)道，為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，密歇根理工大學(xué)（Michigan Technological University）的研究人員在電解質(zhì)和融化的碳酸鹽之間創(chuàng)建界面，作為氧離子轉(zhuǎn)移的超快通道，從而改變?nèi)剂想姵氐膫鹘y(tǒng)路徑。研究人員Yun Hang Hu表示：“這樣可以實(shí)現(xiàn)一種全新的燃料電池，一種碳酸鹽超結(jié)構(gòu)固態(tài)燃料電池（CSSFC）?！?/p>

與其他燃料不同，CSSFC具有廣泛的潛在應(yīng)用，包括燃料電池汽車(chē)、家庭發(fā)電和專(zhuān)門(mén)的發(fā)電站。由于CSSCFC具有燃料靈活性，比起其他類(lèi)型的燃料電池，在低溫運(yùn)行溫度下可以提供較高的耐久性和能量轉(zhuǎn)換效率。

大多數(shù)燃料電池是由氫驅(qū)動(dòng)。通常利用含氫化合物，通過(guò)高成本重整工藝來(lái)生產(chǎn)氫，最常用的是甲烷。在這項(xiàng)研究中，所開(kāi)發(fā)的CSSFC可以直接使用甲烷或其他烴類(lèi)燃料。

對(duì)于商業(yè)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，燃料靈活性十分重要。而且，這種新型燃料電池可在較低工作溫度下運(yùn)行，具有若干電化學(xué)性能優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)固體氧化物燃料電池的工作溫度通常在800攝氏度及以上，因?yàn)樵谳^低的溫度下，固體電解質(zhì)中的離子傳輸非常緩慢。相比之下，CSSFC的超結(jié)構(gòu)電解質(zhì)，可以在550攝氏度或更低的溫度下快速傳輸離子，甚至低至470攝氏度。

因?yàn)檫\(yùn)行溫度相對(duì)較低，所以理論效率較高，電池制造成本更低。研究人員表示，比起其他固態(tài)燃料電池，這種電池的安全性可能更高。

測(cè)試表明，CSSFC表現(xiàn)出前所未有的高開(kāi)路電壓（OCV）。這表明沒(méi)有電流泄漏損失，并且能量轉(zhuǎn)換效率較高。據(jù)估計(jì)，CSSFC的燃料效率可能達(dá)到60%。相比之下，內(nèi)燃機(jī)的平均燃油效率在35%到30%之間。在車(chē)輛中，CSSFC的燃料效率更高，可能有助于降低二氧化碳排放量。