• Ученые из Университета Техаса создали ультратонкие керамические нанокластеры с хаотичной структурой.
• Искусственный хаос на атомном уровне повысил проводимость ионов кислорода в 1400 раз при 400°C.
• Это решает главную проблему твердооксидных топливных элементов, требующих экстремального нагрева.
• Традиционные топливные элементы генерируют электричество из водорода без горения и имеют эффективность более 60%.
• Однако они требуют экстремального нагрева, что разрушает материалы и требует дорогих компонентов.
• Исследователи нагрели керамику до 1300°C, а затем охладили ее в жидком азоте, разрушив кристаллическую решетку.
• В хаотичном материале кислородные вакансии формируют динамическую сеть, которая работает как супермагистраль для ионов.
• Добавление 0,5% нанокластеров в стандартный кобальтовый катод увеличило пиковую выходную мощность устройства в 3 раза.
• Прототип с дефектными нанокластерами улучшил стабильность работы элемента на 3,4% при непрерывном использовании.