Nghiên cứu phát hiện hơi nước có thể tăng gấp đôi độ dẫn điện để cải thiện pin nhiên liệu

Các nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học ở Tokyo đã phát hiện ra rằng việc đưa hơi nước vào làm tăng đáng kể độ dẫn ion oxy của một vật liệu gốm gọi là oxit bari–niobi–molybdenum (Ba₇Nb₄MoO₂₀), một vật liệu đầy triển vọng cho pin nhiên liệu oxit rắn (SOFCs). Ở nhiệt độ 932°F (500°C), tiếp xúc với hơi nước đã làm độ dẫn ion oxit của vật liệu này tăng hơn gấp đôi, cải thiện dòng ion mà không cần dựa vào proton làm hạt mang điện. Hiệu ứng này xảy ra vì sự hấp thụ nước bổ sung các ion oxy kẽ hở, giúp tạo điều kiện cho sự di chuyển của các ion oxit qua mạng tinh thể bằng cách hình thành và phá vỡ các đơn vị dimer nhỏ, từ đó làm dễ dàng hơn cho sự di động của ion. Đột phá này giải quyết một thách thức lớn trong công nghệ SOFC, vốn truyền thống đòi hỏi nhiệt độ hoạt động rất cao (lên đến 1.832°F/1.000°C) gây ra sự suy giảm nhanh chóng của vật liệu và chi phí cao. Bằng cách cho phép dẫn ion hiệu quả ở nhiệt độ thấp hơn khoảng 932°F, vật liệu mới có thể dẫn đến các pin nhiên liệu bền lâu hơn và rẻ hơn.