Per migliorare questa efficienza, è necessario fabbricare elettrodi con una struttura porosa. Sfortunatamente, le tecnologie esistenti devono affrontare sfide per ottenere un rivestimento uniforme di materiali ceramici all'interno di elettrodi che possiedono strutture porose complesse.

Un gruppo di ricerca collaborativo, composto dal professor Jihwan An e dal Ph.D. il candidato Sung Eun Jo del Dipartimento di Ingegneria Meccanica dell'Università della Scienza e della Tecnologia di Pohang (POSTECH), e altri, ha prodotto con successo elettrodi porosi per SOFC utilizzando i più recenti processi di semiconduttori. Questa ricerca è stata presentata come articolo di quarta di copertina in Small Methods .

Il processo di deposizione dello strato atomico (ALD) prevede il deposito di materiali gassosi sulla superficie di un substrato in strati atomici sottili e uniformi. In uno studio recente, il team del professor Jihwan An, noto per il suo precedente lavoro volto a migliorare l'efficienza delle SOFC utilizzando l'ALD, ha sviluppato e applicato un processo e un'attrezzatura per l'ALD in polvere. Ciò ha consentito loro di rivestire con precisione pellicole nanosottili su polveri fini.

Il team ha utilizzato questo processo per rivestire uniformemente un ossido di zirconio (ZrO₂ ) materiale ceramico su un catodo strutturato poroso (LSCF). A differenza dei tradizionali processi ALD per semiconduttori che assorbono principalmente reagenti gassosi sulla superficie di strutture porose e affrontano limitazioni nella penetrazione dei pori complessi, il team ha impiegato un processo a strato atomico su materiali elettrodici in polvere e ha depositato con successo questi materiali all'interno della struttura.

Nelle prove sperimentali, gli elettrodi del team hanno dimostrato un notevole aumento di 2,2 volte della densità di potenza massima delle celle rispetto a quelle convenzionali, anche in ambienti ad alta temperatura (700–750°C). Inoltre, hanno ottenuto una riduzione del 60% nella resistenza all'attivazione, un fattore che tipicamente diminuisce l'efficienza delle cellule.

In risposta a questo problema, il gruppo di ricerca ha sviluppato una protesi di mano innovativa su misura per un paziente che ha perso il pollice e l’indice in un incidente stradale. Questa protesi avanzata funziona interpretando i segnali dal cervello ai muscoli attraverso sensori. A differenza delle protesi convenzionali, incorpora un modulo di rotazione del polso, che consente ai pazienti di godere di un movimento illimitato dei polsi.

Il professor Jihwan An, che ha guidato la ricerca, ha affermato:"Ciò significa una svolta nei sistemi energetici verdi attraverso l'applicazione di una tecnologia avanzata basata sui processi dei semiconduttori. La tecnologia ALD in polvere ha un potenziale immenso in varie applicazioni tra cui SOFC, produzione di idrogeno e dispositivi di batterie secondarie come SOEC."

Ha aggiunto:"Continueremo i nostri sforzi di ricerca per migliorare soluzioni sostenibili per l'energia verde."