近日，ACS Energy Letters杂志发表了一篇关于直接氨质子陶瓷燃料电池（PCFC）的研究成果。
氨作为一种极具潜力的无碳氢载体，近年来备受关注。在400°C以上的温度下，氨热力学不稳定，容易分解为氮气和氢气，因此非常适合直接用于固体氧化物燃料电池（SOFC）中，无需外部重整。
然而，在质子陶瓷燃料电池操作的中等温度下，氨分解的催化活性较低，导致燃料电池功率输出远低于氢气运行，这可能是燃料电池性能衰减的原因之一。针对这一问题，研究人员制备了一种基于热力学稳定的电解质、高活性阴极和特殊结构阳极的电池。
在500°C的条件下，该电池在氢气和氨气中的峰值功率密度分别达到0.59 W/cm²和0.44 W/cm²，且在200小时内表现出优异的稳定性。更重要的是，阳极排气中未检测到NOx，这对于环境保护具有重要意义。
作者简介：
Sihyuk Choi 是韩国国立群山大学机械工程系的助理教授，专注于固态离子材料和能源技术的研究。他曾在西北大学材料科学与工程学院担任博士后研究员。
Sossina M. Haile 是西北大学的材料科学与工程教授，专注于固态离子材料和能源技术的研究。她在麻省理工学院获得学士和博士学位，在加州大学伯克利分校获得硕士学位。她的研究包括开发新型燃料电池和太阳能燃料技术，获得过多项奖项。她也教授材料科学和电化学相关课程。
参考文献：
Jiwon Yun, Grace Xiong, Seungchan Kim, et al. Understanding Direct-Ammonia Protonic Ceramic Fuel Cells: High-Performance in the Absence of Precious Metal Catalysts. ACS Energy Letters, ASAP Article, October 24, 2024.https://doi.org/10.1021/acsenergylett.4c02263
