耶鲁大学研发的新式微型燃料电池主要由块体金属玻璃组成。
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近日，美国耶鲁大学的工程师们开发出一种新式微型燃料电池。这种持久耐用、低成本、环保的微型电池，可以为诸如平板电脑、智能手机、远程传感器等便携式电子设备供电。
耶鲁大学研究团队称，组成这种体积为3cm3微型燃料电池的主要成分——块状金属玻璃，是一种基于锆和铂的化合物。这种燃料电池所产生的能量，目前正随着研究的深入而增加。
燃料电池作为普通电池的替代品，是一种电化学装置。它结合氢气与氧气产生能量，释放出的副产物只有水和热量，相对更为环保。但是，通常用于制造微型燃料电池的材料不仅易碎、成本高，而且制造电池所使用方法的效率也很低下。
耶鲁大学研发的这种新式微型燃料电池主要由块体金属玻璃（非晶态合金）组成。这是一种非常柔软的金属，比通常用于微型燃料电池的金属合金更加耐用。非晶态合金可以在较为有效和价格低廉的制造工艺中被精细地塑造成型——类似于塑料成型的过程。
安德烈·D·泰勒是耶鲁大学工程与应用科学学院化学与环境工程专业的助理教授，也是该项目主要研究者。他表示：“这些非晶态合金是一种惊人的材料，很容易形成大型或小型的纳米结构，也能在范围广泛的电化学应用中保留合适的性能。”
目前，硅和不锈钢是普通微型燃料电池中通常使用的材料。但硅是一种脆性的不佳电导体，不锈钢则容易被腐蚀。这意味着两者都需要特殊的涂层，从而导致生产成本的增加。此外，如果制造纳米尺度的金属部件，不仅复杂而且费时。
研究人员表示，使用这种块体金属玻璃即非晶态合金就可以解决这些问题。
据了解，非晶态合金内部由随机排列的原子所组成，而不是由结构有序的金属晶体所构成的普通金属合金。原子的随机排列会形成一种类似钢铁那样坚硬但又富有弹性的物质。它具有可塑性和良好的导电性，其成品优于硅和不锈钢制造的微型燃料电池。
该项目的另一位主要研究者、耶鲁大学机械工程材料科学院教授扬·施洛尔斯说：“我们曾在耶鲁大学发明了热塑性塑料的加工方法，所以可以像加工塑料一样加工这种块体金属，从而大大降低成本。”（郭湘）
《中国科学报》 (2012-12-06 第8版 能源)
