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在为电动汽车和其他商业产品完善燃料电池的激烈竞争中,来自加州理工学院的研究人员可能已经处于领先地位,他们在今天出版的《自然》杂志上描述了一种有趣的新设计。Sossina Haile 及其同事通过结合现有“高温”和“低温”电池的特性,创造了这种新型燃料电池。顾名思义,这些设备仅在高于 600 摄氏度或低于 100 摄氏度的温度下运行。然而,这种新型混合电池在两者之间的温度下运行,这可能使其更适合一系列应用。
所有燃料电池都遵循相同的总体方案:两个电极(阳极和阴极)夹着电解质,电解质由聚合物或其他允许离子通过但不允许电子通过的材料制成。含氢燃料流向阳极并失去电子。这些电子通过外部电路,而生成的正离子通过电解质。在阴极,电子然后与氢离子和氧气结合,产生电力和水作为副产品。这种新型温热燃料电池结合了固体电解质(例如固态氧化物电池中使用的电解质)和聚合物电解质膜(PEM)燃料电池中使用的氢离子传导。其开发人员希望,通过进一步的优化,这种温热燃料电池将比其前辈产生更高的电压和更高的效率。