Việc tìm kiếm các nguồn năng lượng sạch và hiệu quả đã dẫn đến việc khám phá amoniac làm chất mang hydro do hàm lượng hydro cao, mật độ năng lượng và dễ hóa lỏng. Pin nhiên liệu oxit rắn (SOFC) là thiết bị điện hóa hiệu quả cao có thể sử dụng nhiên liệu như hydro và hydrocarbon. Tuy nhiên, việc lưu trữ và vận chuyển hydro đặt ra những thách thức đáng kể do mật độ khối và điểm sôi thấp.
Tổng hợp và sử dụng amoniac xanh. Nguồn: Biên giới về năng lượng (2024). DOI: 10.1007/s11708-024-0948-2
SOFC dựa trên amoniac đưa ra một giải pháp thay thế đầy hứa hẹn và việc tối ưu hóa hiệu suất của chúng ở nhiệt độ trung gian là một lĩnh vực được quan tâm chính.
Một nhóm nghiên cứu do Fulan Zhong và Yu Luo từ Đại học Phúc Châu dẫn đầu đã tập trung vào phát triển oxit pyrochlore La 2 Zr 2–x Ni x O 7+δ (LZN x ) làm chất xúc tác cực dương cho NH 3 -SOFC.
Nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu ảnh hưởng của pha tạp Ni 2+ lên cấu trúc tinh thể, hình thái bề mặt, sự kết hợp nhiệt với zirconia ổn định Yttria (YSZ), độ dẫn điện và hiệu suất điện hóa của các oxit này.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Frontiers in Energy .
Các oxit LZN x được phát hiện có đặc tính bán dẫn loại n với khả năng tương thích hóa học ở nhiệt độ cao tuyệt vời và khả năng kết hợp nhiệt với chất điện phân YSZ. Ngoài ra, LZN 0,05 còn thể hiện thế năng dải dẫn và khe cấm nhỏ nhất, dẫn đến mật độ năng lượng cao hơn làm vật liệu cực dương cho NH 3 -SOFC.
Cực dương tổng hợp LZN 0,05-40 YSZ đạt mật độ công suất tối đa 100,86 mW/cm 2 ở 800 °C, lớn hơn 1,8 lần so với cực dương NH 3 -SOFC gốc NiO trong các điều kiện giống nhau. Hơn nữa, cực dương tổng hợp LZN 0,05-40 YSZ cho thấy sự suy giảm điện áp không đáng kể sau khi hoạt động liên tục ở 800°C trong 100 giờ, cho thấy độ bền kéo dài của nó.
Sự phát triển của cực dương LZN x giải quyết nhu cầu cấp thiết về chất xúc tác cực dương hiệu quả trong NH 3 -SOFC, mang lại một bước tiến đáng kể trong việc hỗ trợ nền kinh tế hydro thông qua việc sử dụng amoniac.
Độ dẫn điện và hiệu suất điện hóa được cải thiện, cùng với độ bền đã được chứng minh, cho thấy những vật liệu này có thể đóng vai trò then chốt trong việc sản xuất năng lượng sạch trong tương lai.
Mời đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
