韓國科學技術(shù)情報通信部近期宣布，韓國研究團隊開發(fā)了質(zhì)子陶瓷膜燃料電池（protonic ceramic fuel cell，PCFC)技術(shù)，不僅放電效率高，而且不會排放污染物質(zhì)，有望成為未來的新型燃料電池。
項目團隊成員包括：韓國科學技術(shù)研究院（KIST）高溫能量材料研究中心的李宗鎬（音譯）、冀鎬日音譯）；漢陽大學申棟郁（音譯）教授團隊，在團隊合作之下，共同開發(fā)出高性能多面積質(zhì)子陶瓷膜燃料電池。
燃料電池是將化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，沒有污染物質(zhì)排放，而且放電效率高，是一種未來新型能量元件。陶瓷燃料電池并未采用貴金屬催化劑，相比其他燃料電池而言，放電效率高，而且用途廣泛，在全球范圍內(nèi)備受關(guān)注。其中，質(zhì)子陶瓷膜燃料電池重量最輕，這種電池是由陶瓷電解質(zhì)組成，可以傳導質(zhì)子（氫離子），從理論上來講，在中低溫區(qū)域，相比現(xiàn)有陶瓷燃料電池的電解質(zhì)，電導率高100倍以上，是第二代燃料電池。
不過，薄膜-電解質(zhì)-電極結(jié)合體的制作時非常困難的，而且在高溫工序中會因裂解導致性能急劇下降，因此很難實現(xiàn)商用化生產(chǎn)。對此，研究團隊開發(fā)了一項全新的技術(shù)，制作出的多面積電池在最大化提升質(zhì)子陶瓷膜燃料電池性能的同時，在制作過程中，電解質(zhì)-電極結(jié)合體構(gòu)造在進行熱處理時電解質(zhì)變得更為致密，借助這一原理，工藝溫度可以顯著降低。
考慮到今后的商用化，研究團隊采用了實際量產(chǎn)工藝的多面積絲網(wǎng)印刷法，短時間低溫熱處理的微波工藝，由此確保了經(jīng)濟性。
多面積質(zhì)子陶瓷膜燃料電池尺寸為5×5cm2，電解質(zhì)厚度為5μm，輸出功率提高了10倍以上，模擬燃料電池的實際應用環(huán)境驗證其性能，最終確定完全可以實現(xiàn)商用化生產(chǎn)。
李宗鎬博士表示，光伏、風力等新再生能源發(fā)電不會因為天氣或氣候的變化產(chǎn)生電力的損失。此次研究成果再次驗證了燃料電池完全可以應用于能源儲存領(lǐng)域，有望拓寬再生能源的應用。
另一方面，此次研究成果刊載于國際能源技術(shù)權(quán)威雜志《Nature energy》（國際能源）的8月28日網(wǎng)絡版。
