固体氧化物燃料电池(SOFC)广泛用于能量存储、运输和各种应用，采用陶瓷等固体电解质。这些电池的效率取决于其电极的性能和稳定性。

原子尺度半导体工艺技术与清洁氢技术携手

为了提高这种效率，需要制造具有多孔结构的电极。不幸的是，现有技术面临着在具有复杂多孔结构的电极内实现陶瓷材料的均匀涂层的挑战。

由JihwanAn教授和博士组成的合作研究团队浦项科技大学(POSTECH)机械工程系的候选人SungEunJo等人使用最新的半导体工艺成功生产了用于SOFC的多孔电极。这项研究已作为《小方法》封底文章的专题报道。

原子层沉积(ALD)过程涉及将气态材料以薄而均匀的原子层沉积到基材表面上。JihwanAn教授的团队因之前在使用ALD提高SOFC效率方面的工作而闻名，在最近的一项研究中，他们开发并应用了粉末ALD工艺和设备。这使得他们能够在细粉末上精确地涂覆纳米薄膜。

该团队使用此工艺将氧化锆(ZrO2)陶瓷材料均匀涂覆到多孔结构阴极(LSCF)上。传统的半导体ALD工艺主要将气态反应物吸附到多孔结构的表面上，并且在穿透复杂的孔隙方面面临限制，而与此不同的是，该团队在粉末电极材料上采用了原子层工艺，并成功地将这些材料沉积在结构内部。

在实验试验中，该团队的电极显示，即使在高温环境(700–750°C)下，与传统电极相比，电池的最大功率密度也显着提高了2.2倍。此外，他们还实现了活化电阻降低60%，这是一个通常会降低电池效率的因素。

针对这一问题，研究团队为一名在车祸中失去拇指和食指的患者量身定制了一款创新型假手。这种先进的假肢通过传感器解释从大脑到肌肉的信号来运行。与传统假肢不同的是，它配备了手腕旋转模块，使患者能够享受不受限制的手腕运动。

领导这项研究的JihwanAn教授表示：“这标志着通过应用先进的半导体工艺技术在绿色能源系统方面取得了突破。粉末ALD技术在各种应用中具有巨大的潜力，包括SOFC、氢气生产和二次电池设备，例如SOEC。”

他补充说：“我们将继续努力研究，以增强绿色能源的可持续解决方案。”