阿伯丁大學的研究人員發現了一種新的化合物家族，可以革新燃料電池技術并幫助減少全球碳排放量。

發現這些化合物可謂“大海撈針”，它們被統稱為六角鈣鈦礦（hexagonal perovskite），可能是釋放陶瓷燃料電池潛力的關鍵。

陶瓷燃料電池是一種高效率的電池，可以將化學能轉化為電能。如果采用氫氣作為能源，此種電池的排放會非常低，成為化石燃料的清潔替代能源。陶瓷燃料電池的另一個優點是，可以采用甲烷等碳氫化合物燃料，意味著其可以作為一種“過渡性”技術，從使用氫碳化合物轉而使用更加清潔的能源。

在所有的燃料電池中，陶瓷燃料電池的工作溫度最高，屬于高溫燃料電池。近些年來，分布式電站由于其成本低、可維護性高等優點已經漸漸成為世界能源供應的重要組成部分。由于陶瓷燃料電池發電的排氣有很高的溫度，具有較高的利用價值，可以提供天然氣重整所需熱量，也可以用來生產蒸汽，更可以和燃氣輪機組成聯合循環，非常適用于分布式發電。燃料電池和燃氣輪機、蒸汽輪機等組成的聯合發電系統不但具有較高的發電效率，同時也具有低污染的環境效益。

此種電池可用于為汽車和家庭提供動力，但是在高溫下運行導致其使用壽命短。降低工作溫度對于確保陶瓷燃料電池具備長壽命、穩定性、安全性和低成本至關重要。

碳氫化合物

阿伯丁大學的科學家們多年來一直在研究可能克服這些問題的新化合物的潛力，并且發現了一種新化合物-在較低溫度下具有高電導率-是一項重大突破。

他們的研究結果發表在論文“無序六角形鈣鈦礦中的高氧化物離子和質子傳導性”中，該論文發表在《自然材料》雜志上。阿伯丁大學化學系主任阿比·麥克勞克林（Abbie McLaughlin）教授主持了這項研究。

她解釋說：“陶瓷燃料電池效率很高，但問題是它們必須在800°C以上的高溫下工作。因此，它們的壽命很短，并且使用昂貴的組件。

“多年來，我們一直在相對未開發的六角形鈣鈦礦家族中尋找可以克服這些問題的化合物，但是需要一些特定的化學特征，很難將它們結合在一起。例如，您需要一種化合物幾乎沒有電子傳導性，在燃料電池的氫氣和氧氣環境中都穩定。

“我們發現的是質子和氧化物離子雙導體，它將在較低的溫度（約500°C）下成功運行，從而解決了這些問題。您可以說，我們真正做到了大海撈針。這也許可以發揮這項技術的全部潛力。”

早前已經有韓國科學家研發出了一種性能和可伸縮性大大提高的質子陶瓷燃料電池，有助促進下一代有利于生態的發電系統的商業化。

研究人員說，通過在結構和成分均一的陽極支撐體上對一種質子傳導電解質進行陽極輔助的增稠，他們制作出了已知性能最佳的質子陶瓷燃料電池。

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