鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2021年12月08日
美大學(xué)以納米技術(shù)助力氫燃料動(dòng)力電池商業(yè)化
燃料動(dòng)力電池(fuelcell)已經(jīng)可供商業(yè)化許多年,但目前只能使用純氫氣──這對實(shí)驗(yàn)室等機(jī)構(gòu)來說很容易采購取得,要大量生產(chǎn)就嫌太貴;就算是最佳的燃料動(dòng)力電池設(shè)計(jì),也因?yàn)閾饺肴∽蕴烊粴?有豐富來源)中的氫氣所出現(xiàn)的一氧化碳毒化問題,很快就失敗退場。
現(xiàn)在,來自美國康乃爾大學(xué)(CornellUniversity)的研究團(tuán)隊(duì)相信,他們能利用納米科技供應(yīng)一個(gè)解決方法,讓氫燃料動(dòng)力電池的商業(yè)化變得可行。
研究人員是在對氫燃料動(dòng)力電池可能引起的一氧化碳毒化問題進(jìn)行分析之后,研發(fā)出上述的解決方法。燃料動(dòng)力電池會(huì)電化分解(electrochemicallydecompose)氫燃料,透過將其與氧氣結(jié)合來剝離其電子,然后形成水蒸氣──這也是燃料動(dòng)力電池唯一的排放物。
然而,傳統(tǒng)質(zhì)子交換膜(protonexchangemembrane,pEM)燃料動(dòng)力電池,不但要昂貴的鉑/釕合金(platinum/ruthenium-alloy)做為陽極催化劑,這種催化劑也會(huì)因?yàn)楹苌倭恳谎趸级欢净?/p>
目前市面上雖然存在商用解決方法,可為取自天然氣中的氫滌除一氧化碳,但卻因此讓該種氫氣的成本升高到不經(jīng)濟(jì)的程度。為了解決這種問題,由康乃爾大學(xué)能源材料中心(EnergyMaterialsCenter)教授HectorAbruna所率領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì),利用納米科技制造了一種成本比鉑/釕合金低廉的催化劑,而且能耐受取自天然氣之氫氣中的一氧化碳濃度。
這種新型催化劑是由氧化鈦(titaniumoxide)與涂布了鉑納米粒子薄膜的鎢(tungsten)所組成,最高可耐受2%的一氧化碳──這是能毒化純鉑催化劑的一氧化碳濃度之兩百倍。
目前的氫燃料動(dòng)力電池使用鉑/釕合金做為陽極催化劑,康乃爾大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)則是用新研發(fā)的納米催化劑來取而代之,并可望讓燃料動(dòng)力電池的商業(yè)化更為可行
目前研究人員已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中驗(yàn)證了以上的概念,現(xiàn)正在利用該種新型催化劑制作完整的pEM燃料動(dòng)力電池。據(jù)了解,其燃料動(dòng)力電池原型的耐久性表現(xiàn)到目前為止都優(yōu)于早期失敗的傳統(tǒng)燃料動(dòng)力電池;研究團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在將確認(rèn)新架構(gòu)能夠把燃料動(dòng)力電池壽命延長到多少程度。