最近，韓國科學技術研究院宣布，由Ji-Won Son博士領導的團隊與韓國高級科學技術研究院的Seung Min Han教授的聯合研究開發出了一種新薄膜技術，可顯著減少陶瓷燃料電池陽極中鎳催化劑的數量和尺寸，抑制氧化還原反應循環帶來的惡化。因此通過該技術開發出的陶瓷燃料電池，不僅高性能而且有著絕佳的穩定性，同時還能將所需的催化劑量減少20倍。

據悉，陶瓷燃料電池是高溫燃料電池的代表，一般在-800℃或更高的溫度下工作。因此，相對于昂貴的鉑催化劑，像鎳這樣更為廉價的催化劑被使用得更多，一般會占據陶瓷燃料電池陽極體積的40%左右。

然而，由于鎳在高溫下會團聚，當陶瓷燃料電池一直處于“停止-重啟”循環的氧化和還原過程中時，會發生不可控的膨脹，最終導致整個陶瓷燃料電池結構被破壞。這一致命的缺陷使得陶瓷燃料電池很難應用于需要頻繁啟動的應用中。

為了克服這個問題，Ji-Won Son博士的團隊開發了一種新的陽極概念用以減少其含鎳量，并讓鎳粒子能夠彼此隔離。為了補償催化劑的減少，研究人員使用薄膜沉積工藝將鎳納米顆粒均勻地分布在陶瓷基體中，從而大大提高了鎳的表面積。

與傳統的陶瓷燃料電池相比，這種使用新型陽極的陶瓷燃料電池即使經過100多個氧化還原反應循環，也沒有出現劣化或性能下降的情況，而傳統的陶瓷燃料電池經過不到20次循環就失效了。此外，盡管鎳含量大幅度降低，新型陶瓷燃料電池的功率輸出卻比傳統電池提高了1.5倍。

博士解釋了這項研究的重要性：“這種新型陶瓷燃料電池可應用于發電廠以外的領域，例如需要機動性的地方。”目前該研究結果已發表在“Acta Materialia”上。

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