Le 14 octobre 2024, des chercheurs de l'Université de Fuzhou ont présenté une avancée significative dans la technologie des piles à hydrogène, se concentrant sur les piles à céramique protoniques à ammoniac direct (DA-PCFC). L'étude, publiée dans Frontiers in Energy, introduit une couche de catalyseur Ni et Ru soutenue par CeO qui améliore les performances électrochimiques de ces cellules.
L'ammoniac a été identifié comme un carburant prometteur pour les piles à oxyde solide en raison de sa forte teneur en hydrogène et de ses caractéristiques neutres en carbone. Cependant, atteindre des performances optimales à des températures intermédiaires (500-600°C) a posé des défis pour son application plus large.
L'équipe de recherche, dirigée par Yu Luo et Yunyun Huang, a collaboré avec l'Institut de technologie de Pékin et le laboratoire d'innovation de Qingyuan pour développer une PCFC soutenue par un électrolyte utilisant BaZrCeYO (BZCY) comme électrolyte et BaSrCoFeO (BSCF) comme cathode. Ils ont étudié les performances de la PCFC utilisant l'ammoniac comme carburant dans la plage de température de fonctionnement de 500-700°C.
L'introduction de la couche de catalyseur M(Ni,Ru)/CeO a entraîné une amélioration notable des performances électrochimiques de la DA-PCFC. Le taux de dégradation des densités de puissance de pointe (PPD) de la PCFC chargée de Ni/CeO alimentée par l'ammoniac a diminué de manière significative à 700°C et 500°C.
Ces résultats suggèrent que les catalyseurs à base de Ru ont un potentiel considérable pour les piles à oxyde solide à ammoniac direct à des températures inférieures à 600°C, bien que l'effet d'amélioration diminue au-dessus de ce seuil par rapport aux catalyseurs à base de Ni. Cette recherche contribue au développement continu de technologies de conversion d'énergie efficaces et durables.