近日，国外研究团队研发出一种高性能、高稳定性的陶瓷燃料电池。采用薄膜沉积技术制备纳米结构镍基催化剂，成功地将催化剂的使用量降低到了原有的1/20。
陶瓷燃料电池是高温燃料电池的代表，其工作温度一般高于800℃。由于高温特性，陶瓷燃料电池催化剂的选用不像低温燃料电池-聚合物燃料电池一样需要使用昂贵的铂基催化剂，而是可以使用价格便宜的非贵重金属催化剂，如镍基催化剂。然而，当占阳极体积40%左右的镍在高温操作条件下会出现团聚，并因反复启停而暴露于氧化还原过程时，镍膨胀、收缩，会导致陶瓷燃料电池的整体结构破坏。无法多次重启是陶瓷燃料电池的致命缺点，很难应用于大规模发电以外的目的。
KIST的Jiwon Sohn博士团队开发了一种新概念的陶瓷燃料电池，该燃料电池将镍含量降低到现有阳极的1/20，从而使阳极中的镍颗粒不会汇合和聚集。通过镍催化剂尺寸的纳米化，增加的比表面积可以补偿催化剂含量降低带来的催化活性损失。并且尺寸纳米化和含量低量化的催化剂通过薄膜沉积技术均匀地分布在阳极薄膜层中，有效缓解了镍颗粒的团聚行为。
Jiwon Sohn博士表示：这项研究的结果是对一种新型概念电极结构进行设计和制造评估的系统性研究，该电极结构可以有效抑制氧化还原导致的镍团聚造成的破坏。他们已经确认有可能通过同时提升陶瓷燃料电池的稳定性和性能，将其应用范围扩大到各种运输所用的燃料电池。
