2016年，日产汽车公司发布了世界上第一辆固体氧化物燃料电池驱动的原型车，使用生物乙醇电力。固体氧化物燃料电池有望在未来十年在运输和固定发电中发挥更大的作用。信贷:gydF4y2Ba日产gydF4y2Ba， YouTubegydF4y2Ba
虽然gydF4y2Ba开车的人越来越少gydF4y2Ba去年由于Covid-19大流行，并没有阻止全球电车市场实现新的里程碑。gydF4y2Ba
新报告称:“经过10年的快速增长，2020年全球电动汽车存量达到1000万辆，比2019年增长43%，占股票份额1%。gydF4y2Ba国际能源署全球电动汽车展望gydF4y2Ba对于2021年。gydF4y2Ba
电池电动汽车包括大多数电动汽车，占20英尺的新电动汽车注册和2020年的股票的三分之二。但是，电池不是动力电动车的唯一方法。gydF4y2Ba
燃料电池是一种替代技术，正在探索未来的电力车辆。如在a中解释gydF4y2Ba结论后gydF4y2Ba去年，燃料电池和电池的基本结构都由两端的两个电极(阳极和阴极)和中间的电解质(液体或固体)组成。然而，当电池的充放电系统是自给自足的——电池内部的离子在阳极和阴极之间流动——燃料电池必须从外部来源获得分子。gydF4y2Ba
有几个gydF4y2Ba不同类型的燃料电池gydF4y2Ba，它们的工作方式略有不同。gydF4y2Ba聚合物电解质膜燃料电池gydF4y2Ba是驱动车辆的主要选择，但是gydF4y2Ba固体氧化物燃料电池gydF4y2Ba（SOFC）也接受了对运输应用的关注。gydF4y2Ba
SOFCS使用一种坚硬的、无孔的陶瓷化合物作为电解质。与其他燃料电池相比，sofc的工作温度非常高——高达1000°C(1830°F)——因此通常用于静止发电(尽管日产汽车公司透露)gydF4y2Ba一辆sofc动力原型车gydF4y2Ba2016年）。gydF4y2Ba
SOFC的高效温度消除了对贵金属催化剂的需要，从而降低了成本。它还允许SOFC在内部改进燃料，这允许使用各种燃料。gydF4y2Ba
另一方面，高工作温度也对SOFC中使用的材料(如密封剂)提出了严格的耐久性要求。gydF4y2Ba
密封胶用于将SOFC的各个部件连接在一起，使它们保持电气隔离，以避免短路。密封胶材料必须是电绝缘和气密的，并且在化学和机械上与相邻元件兼容，以避免相互作用导致密封胶性能的局部变化，导致裂缝或分层。gydF4y2Ba
玻璃和微晶玻璃gydF4y2Ba由于其与金属基材的良好附着力、气密性、高电阻、易于制造和应用，以及具有竞争力的成本，因此在sofc中作为密封剂备受关注。gydF4y2Ba
驱动玻璃和玻璃陶瓷组成选择的两个最重要的特性是热膨胀系数（CTE）和玻璃化转变温度（TgydF4y2BaggydF4y2Ba）。CTE应与邻接组分（即互连和电解质）兼容，以避免引入机械应力。T.gydF4y2BaggydF4y2Ba应接近SOFC的高工作温度，因此玻璃可以软化，以提供适当的密封，同时保持足够的刚性。gydF4y2Ba
在今天的gydF4y2Ba结论gydF4y2Ba，我们查看了今年发表的几项研究，这些研究探索了用于sofc的各种玻璃密封剂。gydF4y2Ba
长石基玻璃密封剂保持电压稳定gydF4y2Ba
今年5月，中国矿业大学北京分校和南卡罗莱纳大学的研究人员调查了一种新型矿物的潜力gydF4y2Ba长石基硅酸盐玻璃密封胶gydF4y2Ba在Sofcs。gydF4y2Ba
在各种玻璃材料中，硅酸盐玻璃密封胶泄漏率低，高温可靠性好，在sofc中具有良好的应用前景。然而，硅酸盐玻璃的性能高度依赖于组成氧化物的比例，许多研究表明，成功的密封性能使用硅酸盐玻璃与碱性氧化物。gydF4y2Ba
在他们的研究中，研究人员准备了一种长石硅酸盐玻璃，它含有大约17瓦特%的碱(KgydF4y2Ba2gydF4y2BaO和NagydF4y2Ba2gydF4y2BaO).为了评估该密封在SOFC中的适用性，他们使用nio -yttria-稳定化-氧化锆阳极支撑电池进行了单电池测试。gydF4y2Ba
它们确定玻璃密封单电池的开路电压在750°C下保持稳定，在五个热循环后没有可观察的电压劣化。它们将该观察结果归因于碱性氧化硅酸盐玻璃的裂纹愈合能力。gydF4y2Ba
“本研究表明所获得的玻璃组合物是用于中间温度SOFC的可靠和自愈的玻璃密封，”它们的结论是。gydF4y2Ba
本文发表在gydF4y2Ba陶瓷国际gydF4y2Ba， 是 ”gydF4y2Ba基于Feldspar的Cao-kgydF4y2Ba2gydF4y2Bao-Na.gydF4y2Ba2gydF4y2Ba固体氧化物燃料电池用O-BaO硅酸盐玻璃密封剂gydF4y2Ba”(DOI: 10.1016 / j.ceramint.2021.02.046)。gydF4y2Ba
玻璃密封剂的修饰符微调性能gydF4y2Ba
为了微调玻璃密封剂的性能，研究人员将在一种组合物中添加改性剂，以中断玻璃形成元素与氧之间的正常结合。在今年7月发表的两项研究中，两个不同的研究小组探讨了使用gydF4y2Ba混合碱性地球改性剂gydF4y2Ba和gydF4y2Bavanadium-based化合物gydF4y2Ba．gydF4y2Ba
第一组由印度Thapar工程技术研究所的两位研究人员组成。他们注意到这一点gydF4y2Ba先前的研究gydF4y2Ba报告的碱土改性玻璃是SOFC密封剂的良好候选者，他们希望通过研究含有眼镜玻璃对结构，热和光学性质的双碱土金属氧化物的影响来扩展该研究。gydF4y2Ba
合成了一系列碱土改性硼硅酸盐玻璃gydF4y2BaxgydF4y2Ba“)SrO”(gydF4y2BaxgydF4y2Ba) BaO-45SiOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba-10 bgydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba5 zrogydF4y2Ba2gydF4y2Ba（gydF4y2BaxgydF4y2Ba=0, 10, 20, 30，和40摩尔%)，通过熔体淬火技术。gydF4y2Ba
通过测试，它们清楚地观察到结构，光学和热性能的混合碱性效果。具体地，混合改进剂效果增加了热稳定性和绝缘性能，并且机械性能降低。gydF4y2Ba
他们写道:“根据观察到的性能，得出的结论是，除了SB-20和SB-0玻璃外，目前的玻璃可以作为SOFC的密封剂。”gydF4y2Ba
本文发表在gydF4y2Ba非晶固体杂志gydF4y2Ba， 是 ”gydF4y2Ba混合碱土改性剂对SrO-BaO-SiO的热、光学和结构性能的影响gydF4y2Ba2gydF4y2Ba- bgydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba-ZrOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba玻璃密封胶gydF4y2Ba“（DOI：10.1016 / J.JNONCRYSOL.2021.120812）。gydF4y2Ba
第二组由印度Bhabha原子研究中心的研究人员以及法国里尔附近的催化和固态化学实验室组成。他们调查了添加钒五氧化钒（VgydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba5gydF4y2Ba）至钡 - 铝硅酸盐密封玻璃和基于钒的自愈合复合材料。gydF4y2Ba
他们选择VgydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba5gydF4y2Ba由于其玻璃形成能力和需要保持热特性的密封玻璃尽可能低。gydF4y2Ba
他们发现vgydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba5gydF4y2Ba添加降低了玻璃化转变温度，但也降低了结晶峰温度。“(这种影响)就是为什么2%的VgydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba5gydF4y2Ba与4和6 mol.%相比，含量是在结晶发生前进行致密化的最佳值。),”他们写道。gydF4y2Ba
然后他们使用了15克拉。％钒二硼化物自我愈合密封剂，含有2摩尔％V.％V.gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba5gydF4y2Ba他们写道，为了使铁素体不锈钢具有良好的连接效果，密封界面的微观结构显示出“良好的结合，没有气泡或裂纹”。gydF4y2Ba
本文发表在gydF4y2Ba固体科学gydF4y2Ba， 是 ”gydF4y2BaV的影响gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba5gydF4y2Ba密封玻璃和自愈合VBgydF4y2Ba2gydF4y2Ba-Glass复合材料gydF4y2Ba“（DOI：10.1016 / J.SolidStatesCiences.2021.106706）。gydF4y2Ba