慈溪船形开关新材料能使未来的能源技术

科学家开发出了一种材料,这种材料能吸收或摆脱氧原子在低温、特点,将有助于充电电池、传感器、气体转换器和燃料电池。

材料包含原子,可以之间来回切换多个氧化状态是重要的但非常罕见的在技术自然说,橡树岭国家实验室(ORNL)Ho Nyung李,他领导了国际研究小组的研究结果发表在《自然材料》。

“通常情况下,大多数元素有一个稳定的氧化状态,和他们想要留在那里,”李在一份声明中说。“到目前为止没有许多已知的材料中原子很容易兑换不同价状态。我们发现一种化学物质,可以可逆地改变在相当低的温度下阶段之间没有恶化,这是一个非常有趣的现象。”

根据美国,多数实验室,属于美国能源部,许多能源存储和传感器设备依靠这个价转换,这一过程称为一个还原氧化(还原)反应。铂催化气转换器使用金属转变成无毒气体一氧化碳通过添加氧气。更少的昂贵的氧化物替代铂通常需要非常高的温度——至少600到700摄氏度,触发了氧化还原反应,使得这种材料在传统的应用程序,不

我们表明,我们的多价氧海绵可以接受这样一个氧化还原过程在低至200摄氏度,这是与工作温度的贵金属催化剂,”李说。“当然,我们的材料是不会来参加你的车明天,但这一发现表明,多价的氧化物可以发挥关键作用,在未来能源技术。

团队的材料包括锶辉钴矿,这是众所周知的,发生在一个优先结晶形式称为钙铁石。通过一个外延稳定过程中,团队发现了一种新的ornl领导方式合成材料在一个更可取的阶段称为钙钛矿。研究人员已经提出一项发明披露在他们的发现。

“这两个阶段有很独特的物理性质,”李说。“一个是金属,另一个是绝缘体。一个响应磁场,其他的没有,我们可以使它来回切换在一秒内显著降低温度。

这项研究的可逆氧化还原反应在一个epitaxially稳定SrCoOx氧气海绵”,涉及的Hyoungjeen ORNL Jeen,吴宇森Seok崔,马修Chisholm,迈克尔Biegalski和Dongwon胫骨;阿贡国家实验室的乍得福克曼,我程董,狄龙方和约翰·弗里兰;Hiromichi北海道大学的研究员合作。

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