鉅大LARGE | 點擊量:765次 | 2021年09月22日
科學(xué)家研發(fā)更高效的氫燃料動力電池
據(jù)外媒報道,氫燃料動力鋰電池,就像見于一些綠色汽車的那種,都很有前途,可用作一種替代燃料源,但是,要使它們大規(guī)模實用,就要有更高的效率和成本效益。中佛羅里達大學(xué)(UniversityofCentralFlorida)的研究小組發(fā)現(xiàn)了一種方法,可以克服這兩個障礙。
大部分氫燃料動力鋰電池都使用催化劑,這些催化劑的制備是采用昂貴的稀有金屬,就是鉑(platinum)。很少有替代材料,因為大多數(shù)元素不能承受燃料動力鋰電池的高酸性溶劑,這些溶劑會出現(xiàn)于反應(yīng)中,把氫的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。只有四個元素可以抵御這種腐蝕過程,就是鉑,銥(iridium),黃金(gold)和鈀(palladium)。前兩個是稀有和昂貴的,不適于大規(guī)模使用。其他兩個又不能很好地適應(yīng)化學(xué)反應(yīng)。
中佛羅里達大學(xué)謝爾蓋斯托爾波夫(SergeyStolbov)教授和博士后研究助理馬力索爾阿爾坎塔拉奧提高扎(MarisolAlcántaraOrtigoza)集中努力,使黃金和鈀更適合反應(yīng)。
他們創(chuàng)造了一種類似三明治的結(jié)構(gòu),分層放置更便宜更豐富的元素,以及黃金和鈀等元素,這樣可以使它更加有效。
外面的單原子層(夾層的上層),要么是鈀金,要么是黃金。它下面的一層可以提高能源轉(zhuǎn)換率,但也可保護催化劑,隔開酸性環(huán)境。這兩層放置在底部的夾層片上,底部夾層是一種廉價的基質(zhì),就是鎢,它也有一種用途,就是穩(wěn)定催化劑。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
我們非常受鼓舞,我們的最初研究表明,可以創(chuàng)造兩種成本低而且高度活躍的鈀和黃金催化劑,用于氫燃料動力鋰電池,這是一種清潔的可再生能源,斯托爾波夫說。
文章中說,創(chuàng)造了這些結(jié)構(gòu),就可以轉(zhuǎn)換更多的能量,而且因為不使用昂貴的稀有金屬,所以,成本就會顯著降低。
斯托爾波夫說,要實驗驗證他們的預(yù)測,但他說,這些方法是相當(dāng)可靠的。他已聯(lián)合美國能源部的一個研究小組,要確定這些結(jié)果是否可以復(fù)制,是否有可能進行大規(guī)模應(yīng)用。
假如可以找到一種方法,使氫燃料動力鋰電池可以實際使用,而且具有成本效益,那么,車輛行駛燒汽油而且破壞臭氧層,這就會成為歷史了。