Новости о металлах и металлургии

Фото: freepik.com |  Новости о металлах и металлургии
Фото: freepik.com

В новом документе исследователей из Горной школы Колорадо и Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) Министерства энергетики США представлен первый всесторонний обзор тройных ионно-электронных проводящих оксидов, относительно нового класса материалов. Они предлагают возможности для максимизации производительности в различные электрохимические устройства, включая топливные элементы, мембранные реакторы и электролизеры, работающие при повышенных температурах. Множество интересных новостей о металлах и металлургии смотрите на этом сайте.

Эти новые керамические оксиды, названные за их способность проводить одновременно три различных вещества: ионы кислорода, протоны и электронные дырки – могут быть особенно полезны в качестве электрокатализаторов для топливных элементов и электролизеров, где протоны, ионы кислорода и электроны участвуют в электрохимическом процессе. реакция кислорода и водорода с образованием воды и электричества, в случае топливного элемента, или использование электричества для разделения воды с образованием водорода и кислорода, в случае электролиза.

«Пока что существует лишь несколько известных материалов, которые демонстрируют этот тип поведения с тройной проводимостью», – сказал Райан О'Хейр, профессор металлургии и материаловедения в Mines и соавтор статьи, опубликованной сегодня в журнал Nature Materials. Однако в настоящее время их потенциальные применения ограничиваются отсутствием фундаментальных знаний о транспортных свойствах трехпроводящих оксидов и электрокаталитической активности.

«Есть много информации о смешанных ионно-электронных проводниках, но эти материалы уникальны, потому что они могут переносить более одного ионного вещества одновременно. По некоторым из этих материалов были проведены исследования, но мы хотели дать более полное представление о том, как настроить их свойства », – сказала Миган Папак, аспирант Mines-NREL и ведущий автор статьи. «Этот документ поможет любому, кто хочет разработать материал с особыми свойствами смешанного транспорта для конкретного применения».

В частности, в статье излагаются научные принципы, определяющие, как работают тройные ионно-электронные проводящие оксиды и как можно было бы разработать или оптимизировать новые и улучшенные материалы в будущем. Сюда входят критерии обнаружения, принципы проектирования и условия эксплуатации, которые позволяют целенаправленно настраивать проводимость каждого носителя заряда.

«Это полезные материалы, которые переносят множество электрических зарядов и содержат множество химических элементов», – сказал Андрей Закутаев, ученый NREL, работающий над дизайном и открытием новых материалов, который внес свой вклад в работу. «Их отношения состав-собственность завораживают».

Один из наиболее известных оксидов с тройной ионно-электронной проводимостью был обнаружен группой О’Хейра в Mines несколько лет назад. Названный BCFZY, это оксид на основе бария (Ba), который также содержит кобальт (Co), железо (Fe), цирконий (Zr) и иттрий (Y).

В работе над докладом также участвовал Владан Стеванович, доцент кафедры металлургии и материаловедения в Mines, который рассказал о теории электронной проводимости и образовании дефектов в этих материалах, а также о перспективах создания новых тройных проводников с различными типами проводимости. Читайте еще больше статей, чтобы быть в курсе всех открытий.

Читайте Konkurent.ru в
Яндекс Новости - KONKURENT.RU Google Новости - KONKURENT.RU
Самые свежие материалы от KONKURENT.RU - с прямой доставкой в Telegram
Комментарии (0)
Отправляя комментарий, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
НОВОСТИ ПАРТНЕРОВ