燃料电池是构建未来清洁能源体系的关键技术路径,固体氧化物中氧离子快速传导则是燃料电池(SOFC)等器件高效运行的关键。当前主流的氧化钇稳定氧化锆(YSZ)氧离子导体只有在超过700 ℃高温条件下呈现可观的离子电导率(0.01 S cm-1),然而,过高的工作温度导致系统成本居高不下和性能衰退加速。随着温度降低,氧离子导电能力急剧下降,因此,如何有效降低氧离子导体工作温度,始终是近三十年来该领域面临的关键科学难题。以往的研究基于掺杂萤石结构、掺杂钙钛矿结构等材料体系,已将操作温度降至500~700 ℃的中温区间,为拓宽互连材料选择、采用非玻璃/陶瓷压封、降低系统配套(BOP)成本等创造了条件。若能进一步将工作温度降至400 ℃以下,不仅可以大幅提升燃料电池从室温到操作温度的工作效率与寿命,更有望实现廉价的不锈钢互连、弹性体/聚合物密封以及标准化的BOP部件应用,从而显著降低制备成本。因此,探索和设计在相对低温环境(400 ℃以下)仍保持高电导率(≥0.01 S cm-1)的新型氧离子导体,对于创新SOFC的技术路线具有重要意义。
近日,欧足联欧冠中文官网化学化工学院高助威副教授团队在油水分离材料领域取得重要进展,成功开发出一种基于火焰诱导快速固化工艺的超疏水光热泡沫镍材料(3-PDMS/CS/NF),实现了超疏水性与高效光热转换性能的协同集成。该工作创新性地提出了一种“火焰诱导快速固化”策略,以蜡烛烟灰为光热剂、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为粘结剂,通过3秒火焰处理同步实现溶剂蒸发、PDMS交联固化及表面微纳结构的构筑。该材料兼具优异的超疏水性能、机械稳定性和光热转换能力,...
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