元素百科为您介绍使用少量金属来最大限度地提高燃料电池的使用寿命。燃料电池是未来能源技术的关键，正在成为环保和可再生能源。特别是由陶瓷材料组成的固体氧化燃料电池，越来越受到人们的关注，因为它可以直接将生物质、液化天然气和液化石油气等各种形式的燃料转化为电能。
KAIST的研究人员介绍了一种提高电极材料化学稳定性的新技术，可以通过使用少量金属来延长电极材料的使用寿命。
决定固体氧化物燃料电池性能的核心因素是氧还原反应产生的阴极。传统上，阴极采用钙钛矿结构(ABO3)氧化物。然而，尽管钙钛矿氧化物在早期阶段的性能很高，但其性能随着时间的推移而下降，限制了其长期使用。特别是阴极操作所需的高温氧化状态导致表面偏析，氧化锶（SrOx）第二阶段在氧化物表面积累，导致电极性能下降。尚未提出这一现象的具体机制和有效抑制这一现象的方法。
利用计算化学和实验数据，WooChul Jung教授在材料科学与工程系的团队中观察到，钙钛矿电极晶格中锶原子周围的局部压缩态削弱了Sr-O键的强度，进而促进了锶的偏析。表面偏析的主要原因是钙钛矿氧化物中应变分布的局部变化。基于这些发现，研究小组将不同尺寸的金属混合到氧化物中，以控制阴极材料中晶格应变的程度，并有效地抑制锶的偏析。
“这项技术可以通过在材料合成过程中添加少量金属原子来实现，而不需要任何额外的过程，”他继续说，“我希望这项技术将有助于在未来开发高耐久性钙钛矿氧化物电极。”
Jung教授和首尔大学化学工程系的Jeong在2018年第一期《能源与环境科学》杂志上 Woo Han教授共同主持了这项研究。
