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慈溪船形開關新材料能使未來的能源技術
科學家開發(fā)出了一種材料,這種材料能吸收或擺脫氧原子在低溫、特點,將有助于充電電池、傳感器、氣體轉換器和燃料電池。
材料包含原子,可以之間來回切換多個氧化狀態(tài)是重要的但非常罕見的在技術自然說,橡樹嶺國家實驗室(ORNL)Ho Nyung李,他領導了國際研究小組的研究結果發(fā)表在《自然材料》。
“通常情況下,大多數(shù)元素有一個穩(wěn)定的氧化狀態(tài),和他們想要留在那里,”李在一份聲明中說。“到目前為止沒有許多已知的材料中原子很容易兌換不同價狀態(tài)。我們發(fā)現(xiàn)一種化學物質,可以可逆地改變在相當?shù)偷臏囟认码A段之間沒有惡化,這是一個非常有趣的現(xiàn)象。”
根據(jù)美國,多數(shù)實驗室,屬于美國能源部,許多能源存儲和傳感器設備依靠這個價轉換,這一過程稱為一個還原氧化(還原)反應。鉑催化氣轉換器使用金屬轉變成無毒氣體一氧化碳通過添加氧氣。更少的昂貴的氧化物替代鉑通常需要非常高的溫度——至少600到700攝氏度,觸發(fā)了氧化還原反應,使得這種材料在傳統(tǒng)的應用程序,不
我們表明,我們的多價氧海綿可以接受這樣一個氧化還原過程在低至200攝氏度,這是與工作溫度的貴金屬催化劑,”李說。“當然,我們的材料是不會來參加你的車明天,但這一發(fā)現(xiàn)表明,多價的氧化物可以發(fā)揮關鍵作用,在未來能源技術。
團隊的材料包括鍶輝鈷礦,這是眾所周知的,發(fā)生在一個優(yōu)先結晶形式稱為鈣鐵石。通過一個外延穩(wěn)定過程中,團隊發(fā)現(xiàn)了一種新的ornl領導方式合成材料在一個更可取的階段稱為鈣鈦礦。研究人員已經(jīng)提出一項發(fā)明披露在他們的發(fā)現(xiàn)。
“這兩個階段有很獨特的物理性質,”李說。“一個是金屬,另一個是絕緣體。一個響應磁場,其他的沒有,我們可以使它來回切換在一秒內顯著降低溫度。
這項研究的可逆氧化還原反應在一個epitaxially穩(wěn)定SrCoOx氧氣海綿”,涉及的Hyoungjeen ORNL Jeen,吳宇森Seok崔,馬修Chisholm,邁克爾Biegalski和Dongwon脛骨;阿貢國家實驗室的乍得�？寺�,我程董,狄龍方和約翰·弗里蘭;Hiromichi北海道大學的研究員合作。
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