更快、更小、更低溫，納米技術(shù)研究人員往往喜歡對他們研發(fā)的新技術(shù)以“更”來描述，但來自美國斯坦福大學(xué)納米原型實驗室的Fritz Prinz教授日前宣稱開發(fā)出了可以用“最”來描述的創(chuàng)新科技。由Prinz率領(lǐng)的研發(fā)團(tuán)隊發(fā)明創(chuàng)造的固體氧化物燃料電池，每立方英寸所能傳遞的能量是目前技術(shù)中最高的，而且其低溫適用性優(yōu)勢明顯，并打破了原有的燃料電池最低正常工作溫度的紀(jì)錄。
美國能源部的相關(guān)政策已經(jīng)表明，固體氧化物燃料電池將是未來潔凈能源的主流研發(fā)方向。通過利用一些更為常見的民用燃料資源，燃料電池有望在將來的某一天成功取代大型的燃油驅(qū)動能量生產(chǎn)方式，為了早日把燃料電池應(yīng)用到日常生活中，更高的效能和更低的正常工作溫度是產(chǎn)品開發(fā)中的核心影響要素。Prinz團(tuán)隊大幅度提高了相關(guān)的技術(shù)水平，讓我們更接近這一目標(biāo)，這個里程碑式的創(chuàng)新科學(xué)技術(shù)被刊登在了Nano Letters科技雜志上，Science(超高水品學(xué)術(shù)期刊)也對該技術(shù)做了報道。
經(jīng)過前后十幾年大量科研人員和若干屆學(xué)生的共同努力，才有了今天這款擁有創(chuàng)紀(jì)錄性能表現(xiàn)的固體氧化物燃料電池產(chǎn)品。該項研究開始于1999年，當(dāng)時日本本田汽車公司聯(lián)系到Prinz教授，請求他開展此工作，因為本田公司非常清楚固體氧化物燃料電池將成為一種非常有競爭力的車載輔助電源裝置，所以它們想擁有更棒的燃料電池，在市場競爭中占據(jù)有利地位。
納米級微粒突起結(jié)構(gòu)且凹凸不平的薄膜是低溫下高效能固體氧化物燃料電池的基礎(chǔ)
固體氧化物燃料電池是可分離、能堆疊在一起的小型單元集合體，每個單元由三個部分組成：燃料、氧氣供應(yīng)源和一層特別制造的薄膜。最為常見的燃料有氫氣和天然氣，預(yù)先添加入車載儲存罐或儲存箱中，再向燃料電池不斷供應(yīng);氧氣直接來自于空氣;特制薄膜是使用一種固體氧化物加工的，可以把氧氣和燃料分離到不同兩側(cè)，并把陰性帶有負(fù)電荷的氧離子從氧氣這一側(cè)傳遞到燃料這一側(cè)，最終有效地加劇釋放能量的氧化還原反應(yīng)。
特制薄膜經(jīng)加工噴涂上了鉑金粒子，在氧氣側(cè)該粒子幫助破壞中性的氧氣分子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)化成帶負(fù)電荷的氧離子，然后薄膜把氧離子運往燃料側(cè)，一旦與燃料發(fā)生接觸，二者就發(fā)生強(qiáng)烈的氧化還原反應(yīng)，并立刻釋放出大量的電子(電力學(xué)最小微量)，而游離態(tài)的電子可以用來為各種電器設(shè)備功能，比如電燈泡、智能手機(jī)和汽車。
