Calcite sinh học từ vỏ động vật làm chất điện phân cho pin nhiên liệu oxit rắn: Chiến lược tận dụng chất thải vỏ sò

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Vỏ tôm càng được làm sạch, nghiền và nung ở các mức nhiệt 300℃, 600℃ và 800℃. Vật liệu nung ở 600℃ (CWS600) có cấu trúc calcite ổn định và dẫn proton tốt. Khi dùng làm lớp điện phân trong pin nhiên liệu, CWS600 đạt mật độ công suất đỉnh 166 mW/cm² ở 550℃. Khi kết hợp với vật liệu bán dẫn LSCF và LNCA, hiệu suất tăng lên 330 mW/cm² và 256 mW/cm² tương ứng. Phân tích phổ trở kháng điện hóa (EIS) cho thấy điện trở hạt và điện trở điện cực giảm đáng kể khi dùng vật liệu composite. Cơ chế dẫn proton được đề xuất là thông qua liên kết hydro tạm thời giữa H⁺ và ion CO₃²⁻. Thử nghiệm độ bền trong 10 giờ cho thấy hiệu suất ổn định, không có hiện tượng phân tách hay nứt vỡ. Nghiên cứu mở ra hướng ứng dụng chất thải rắn sinh học vào công nghệ năng lượng sạch.