新固體氧化電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)
但固體氧化電池并非十全十美。它存在一個非常嚴(yán)重的缺陷：電池密封技術(shù)不夠完整。美國弗吉尼亞理工大學(xué)材料工程系的副教授盧佩珍說密封技術(shù)上的缺陷是影響固體氧化電池走向市場化的最大原因。而盧教授提出了自己的解決方案。
固體氧化電池由耐熱性高達(dá)1000攝氏度的陶器材料制成，因此它能在高溫情況下將氧離子同空氣分開。被分離的氧離子在電池中穿過晶格使燃料氧化。這一化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電子。電子流過外電路形成電流。
為了產(chǎn)生足夠的電量帶動某一電器，科學(xué)家們經(jīng)常將許多固體氧化電池串聯(lián)在一起。每個電池的構(gòu)造都相同：一端為空氣，一端為燃料?？諝庵械难鯕庋趸剂袭a(chǎn)生電子。在這些相互聯(lián)系的固體氧化電池中，最重要的是將獨個的電池隔離起來，這樣不同電池里的空氣及燃料就不會泄露或者混合。而如果出現(xiàn)泄露或者混合則有可能導(dǎo)致電池效能下降甚至內(nèi)燃。要實現(xiàn)不同固體氧化電池的完全隔離需要先進(jìn)的密封技術(shù)。
為達(dá)到理想的密封效果，盧佩珍發(fā)明了一種新型的玻璃用來密封單個的固體氧化電池。她說這種玻璃可以自動密封，同時也能為電池帶來長期的穩(wěn)定性。新發(fā)明的密封玻璃中不含氧化鋇、氧化鈣、氧化鎂及氧化鋁，而且氧化硼的含量也極少，這樣使得密封玻璃要能與不同的氧化電池及金屬電池在不同空間、不同溫度下相容。
截止目前，美國能源部已為盧佩珍的固體氧化電池研究撥款36.5萬美元。此外，為制造理想的固體氧化電池，首先需要有燃料。氫氣是最清潔的燃料，因為它燃燒后的產(chǎn)物是水。然而，自然界中缺少大量的氫氣儲備，因此必須人為制氫。固體氧化電池可作為電解劑這一特點為人們提供了將水分解成氫氣的理想方式。目前盧佩珍及她的工作團(tuán)隊亟待解決的是如何使生產(chǎn)氫氣能大量、經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行。
