麻省理工学院：通过改变pH值明显延长固体氧化物燃料电池的寿命

据国外媒体报道，麻省理工学院的研究人员发现，通过改变系统的pH值，可以延长包括燃料电池在内的一系列技术设备的寿命。

具有固体金属氧化物电解质的燃料电池/电解池具有许多优点例如，在电解模式下，可再生能源电力可以有效地转化为可储存的燃料，如氢气或甲烷，在燃料电池模式下，阴天或刮风时，这些燃料可以用来发电，此外，昂贵的金属如铂可用于制造设备可是，这些设备的商业化受到阻碍，部分原因是它们会逐渐恶化从燃料电池和电解池连接处渗出的金属原子会慢慢腐蚀设备

麻省理工学院材料科学与工程系陶瓷和电子材料R.P. Simmons教授Harry L. Tuller说:研究人员已经证明，通过控制空气电极界面的酸度，不仅可以逆转这种退化，还可以将设备性能提高到初始值以上。

燃料电池/电解池主要分为三部分:正极和负极由电解质隔开在电解模式下，风能产生的电力可以用来生产可储存的燃料，如甲烷或氢气另一方面，在反向燃料电池反应中，当没有风吹时，储存的燃料可以用来发电

燃料电池/电解池由许多堆叠在一起的单个电池组成，这些电池通过包括铬的钢—金属连接件连接，以防止金属氧化可是，在电池的高工作温度下，一些铬会蒸发并迁移到正极和电解质之间的界面，从而破坏氧掺杂反应达到某一点后，电池的效率会下降到临界点，无法再工作哈里·图勒说:如果这一过程可以被减缓或逆转，燃料电池/电解池的寿命可以被延长，它的应用就有很大的希望

研究小组表明，这两点可以通过控制正极表面的酸度来实现为了实现这一结果，该团队在燃料电池/电解池的正极上涂覆了氧化锂这种化合物可以将表面的相对酸性变为碱性结果表明，加入少量锂后，腐蚀电池可以恢复其初始性能当加入更多的锂时，电池单元的性能明显提高，远远超过初始值哈里·图勒说:关键的氧还原反应速率提高了三到四个数量级，这是由于电极表面充满了驱动氧结合反应所需的电子

研究人员使用领先的透射电子显微镜和电子能量损失谱在纳米尺度上观察材料，以了解这一过程发现氧化锂可以有效地溶解铬，从而形成玻璃材料，其不再影响阴极的性能

许多技术基于氧化物固体在其晶体结构中快速吸入和呼出氧气的能力麻省理工学院的研究基本上展示了如何通过改变表面酸度来恢复和加速这种能力研究人员认为，这些结果可以应用于其他技术，包括传感器，催化剂和氧渗透反应器对于被不同元素侵蚀的系统，该团队仍在探索酸度可能产生的相关影响