“会呼吸”的新材料可能会改变氢燃料电池的未来
科学家发现了一种会"呼吸"的神奇晶体,燃料电池革命可能要来了!这是铂道从韩国行业网站看到的最新报道。
这时马上有人质疑了,又是韩国科技大发现,靠不靠谱?我们来看看……
这个发现有多厉害?
韩国科研人员日前在实验室发现一种奇怪的现象:某种看起来普普通通的晶体,居然能像活物一样"呼吸"。这种由锶、铁、钴组成的氧化物,会根据周围的气体环境不断地吸收和释放氧气。
听起来很玄乎,但对燃料电池行业来说,这是个好消息。燃料电池就是把氢气变成电的装置,而氧气管理一直是个老大难问题。现在这个晶体有机会彻底解决这个麻烦。

温度不用那么高了!
以前搞这类材料,动不动就要上千度的高温,成本高得吓人。韩国釜山国立大学的Hyoungjeen Jeen教授他们这次不一样,受生物启发,搞出了这个薄膜晶体。
"你可以把它想象成一个有肺的晶体。"Jeen这样打比方,"我们让它接触氧气,它就吸进去;换成氢气和氩气的混合物,它就吐出来。"
关键是温度只要400度就够了,这在工业上已经很容易实现了。研究结果发在了《自然通讯》上。
结构很特别,但有个小问题
这晶体的分子式是SrFe0.5Co0.5O2.5,锶和铁都是便宜货,但钴就不一样了。钴贵不说,开采还有各种环保和道德问题,这可能会影响以后的大规模应用。
不过Jeen觉得这不是重点:"最神奇的地方在于,整个过程里只有钴离子在变化,但形成的晶体结构却是全新的,而且特别稳定。"铁没有直接参与反应,但起到了稳定器的作用。
用氢气处理时,晶体从褐铁矿结构变成钙钛矿结构。钙钛矿大家应该听说过,现在最牛的太阳能电池就用这个。更厉害的是,这个变化可以无限次重复,晶体不会"累坏"。
能干什么?
首先,这让氢燃料电池更有希望和传统电池竞争了。燃料电池需要氧气来把氢气变成电,但氧气不好控制,效率低、成本高。有了这个能随意控制氧气进出的材料,情况就不一样了。
用途还不止这些。比如做智能窗户,根据天气自动调节保温效果;或者做热控开关,需要散热时就散热,需要保温时就保温。
北海道大学的Hiromichi Ohta教授很兴奋:"这种材料能实时响应环境变化,应用潜力太大了——清洁能源、电子设备、建筑材料,哪个领域都用得上。"他还提到,钠空气燃料电池将来甚至能给大飞机供电。
看来,这种会"呼吸"的晶体确实可能改变很多东西。
信息来源:IFL Science