耶魯大學(xué)研發(fā)的新式微型燃料電池主要由塊體金屬玻璃組成。
耶魯大學(xué)研究團隊稱，組成這種體積為3cm3微型燃料電池的主要成分塊狀金屬玻璃，是一種基于鋯和鉑的化合物。這種燃料電池所產(chǎn)生的能量，目前正隨著研究的深入而增加。
燃料電池作為普通電池的替代品，是一種電化學(xué)裝置。它結(jié)合氫氣與氧氣產(chǎn)生能量，釋放出的副產(chǎn)物只有水和熱量，相對更為環(huán)保。但是，通常用于制造微型燃料電池的材料不僅易碎、成本高，而且制造電池所使用方法的效率也很低下。
耶魯大學(xué)研發(fā)的這種新式微型燃料電池主要由塊體金屬玻璃組成。這是一種非常柔軟的金屬，比通常用于微型燃料電池的金屬合金更加耐用。非晶態(tài)合金可以在較為有效和價格低廉的制造工藝中被精細地塑造成型類似于塑料成型的過程。
安德烈·D·泰勒是耶魯大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程專業(yè)的助理教授，也是該項目主要研究者。他表示：“這些非晶態(tài)合金是一種驚人的材料，很容易形成大型或小型的納米結(jié)構(gòu)，也能在范圍廣泛的電化學(xué)應(yīng)用中保留合適的性能。”
目前，硅和不銹鋼是普通微型燃料電池中通常使用的材料。但硅是一種脆性的不佳電導(dǎo)體，不銹鋼則容易被腐蝕。這意味著兩者都需要特殊的涂層，從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本的增加。此外，如果制造納米尺度的金屬部件，不僅復(fù)雜而且費時。
研究人員表示，使用這種塊體金屬玻璃即非晶態(tài)合金就可以解決這些問題。
據(jù)了解，非晶態(tài)合金內(nèi)部由隨機排列的原子所組成，而不是由結(jié)構(gòu)有序的金屬晶體所構(gòu)成的普通金屬合金。原子的隨機排列會形成一種類似鋼鐵那樣堅硬但又富有彈性的物質(zhì)。它具有可塑性和良好的導(dǎo)電性，其成品優(yōu)于硅和不銹鋼制造的微型燃料電池。
該項目的另一位主要研究者、耶魯大學(xué)機械工程材料科學(xué)院教授揚·施洛爾斯說：“我們曾在耶魯大學(xué)發(fā)明了熱塑性塑料的加工方法，所以可以像加工塑料一樣加工這種塊體金屬，從而大大降低成本。”
