ANSTO contribuyó al trabajo de académicos de Instituto de Tecnología de Tokio Un prometedor conductor de protones para las celdas de combustible cerámicas de próxima generación.
en papel Recién publicado en Communications Materials, un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de Tokio, incluido el profesor Masatomo Yashima, informó sobre las notables propiedades de un nuevo óxido hexagonal relacionado con la perovskita, Ba.2LuAlO5, que proporcionó información interesante sobre la conducción de protones.
Los experimentos han demostrado que este nuevo material tiene una conductividad de protones notablemente alta, incluso sin modificaciones químicas adicionales. Simulaciones de dinámica molecular reveladas
Causas subyacentes. Estas nuevas ideas pueden allanar el camino hacia tratamientos más seguros y efectivos.
tecnologías energéticas.
El profesor Max Avdeev, director del Grupo de Difracción de Neutrones en el Centro Australiano de Dispersión de Neutrones de ANSTO y coautor del artículo, dijo: «Se han identificado conductores de protones para las celdas de combustible de próxima generación como una alternativa a las celdas de combustible de óxido. Los colaboradores a largo plazo en Tokyo Tech han encontrado y caracterizado experimentalmente un nuevo material Prometedor Las simulaciones de dinámica molecular realizadas con el paquete informático ANSTO han ayudado a comprender el mecanismo de transferencia de protones, que es esencial para mejorar aún más las notables propiedades conductoras de este material y el desarrollo de nuevas estructuras. .»
Los científicos de todo el mundo están tratando de desarrollar tecnologías más ecológicas que produzcan energía de manera más segura y eficiente. Entre ellos, las celdas de combustible han ganado un impulso constante desde la década de 1960 como un enfoque prometedor para producir electricidad directamente a partir de reacciones electroquímicas.
Sin embargo, las pilas de combustible típicas basadas en óxidos sólidos tienen un inconveniente notable en el sentido de que funcionan
A altas temperaturas, normalmente por encima de los 700°C. Por el contrario, las celdas de combustible de cerámica de protones (PCFC) utilizan cerámicas especiales que conducen protones en lugar de oxidar aniones. Tienen una temperatura de funcionamiento mucho más baja en el rango de 300 a 600°C.
Sin embargo, actualmente solo se conocen unos pocos materiales conductores de protones con un rendimiento razonable.
El profesor Yashima y sus colegas descubrieron el nuevo conductor mientras se concentraban en encontrar compuestos con muchas vacantes internas de oxígeno. Los experimentos con las muestras revelaron que este material tiene una alta conductividad de un protón en su masa a bajas temperaturas sin mejoras químicas adicionales como el dopaje.
Usando simulaciones de dinámica molecular y mediciones de difracción de neutrones, encontraron que el óxido adsorbía mucha agua a través de una gran cantidad de vacantes de oxígeno intrínsecas y que un mayor contenido de agua aumentaba su conductancia de protones a través de varios mecanismos.
«Gurú del alcohol. Analista. Defensor de la comida. Aficionado extremo al tocino. Experto total en Internet. Adicto a la cultura pop. Pionero de viajes sutilmente encantador».