鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:280次 | 2023年03月06日
布法羅大學(xué)發(fā)現(xiàn)新的鐵催化劑 可降低氫燃料動(dòng)力電池成本
據(jù)外媒報(bào)道,紐約州立大學(xué)布法羅分校(UniversityatBuffalo,theStateUniversityofNewYork)發(fā)現(xiàn)將鐵和氮和碳結(jié)合,可生產(chǎn)出高效、耐用和廉價(jià)的催化劑,以用于燃料動(dòng)力電池。
:紐約州立大學(xué)布法羅分校
該研究的重要作者、布法羅分校工程和應(yīng)用科學(xué)學(xué)院化學(xué)和生物工程教授武剛博士表示:我們一直在做該項(xiàng)研究,此次發(fā)現(xiàn)或?qū)⑹且豁?xiàng)重大突破,最終將有助于釋放氫燃料動(dòng)力電池的巨大潛力。
根據(jù)美國(guó)能源部的說(shuō)法,燃料動(dòng)力電池的工作方式和電池類似,但它們不會(huì)耗盡電力或要充電。只要供應(yīng)燃料(例如氫氣),它們就會(huì)出現(xiàn)電力和熱量。
長(zhǎng)期以來(lái),由于燃料動(dòng)力電池?zé)o需電力,僅需供應(yīng)燃料(例如氫氣),就會(huì)出現(xiàn)電力和熱量,一直吸引著科學(xué)家和環(huán)保主義者等人。因?yàn)楹蛢?nèi)燃機(jī)相比,燃料動(dòng)力電池的的排放量更低或?yàn)榱?,并且?yīng)用十分廣泛,可為車輛、發(fā)電廠、建筑物等系統(tǒng)供應(yīng)電力。
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%
目前燃料動(dòng)力電池最好的催化劑是六種貴金屬,也被稱為鉑族金屬。雖然高效且耐用,但這些金屬由于稀有而非常昂貴。因此,科學(xué)家們正在尋找成本更低的替代品。
其中一個(gè)替代品就是鐵基催化劑。鐵豐富且便宜,但性能不如鉑金,特別是鐵缺乏承受燃料動(dòng)力電池內(nèi)部高度腐蝕性和氧化環(huán)境的耐用性。
為解決這一問題,研究小組將四個(gè)氮原子和鐵結(jié)合。然后,研究人員將材料嵌入幾層石墨烯中,對(duì)局部幾何和化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行精確的原子控制。
所得結(jié)構(gòu)是一種大大改進(jìn)的催化劑。研究小組如此報(bào)告該催化劑:
被認(rèn)為是迄今為止生產(chǎn)的最有效的鐵基催化劑,超過了美國(guó)能源部2025年的電流密度目標(biāo);達(dá)到接近鉑族催化劑的耐久性等級(jí)。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
武博士表示:所有這一切都表明鐵基催化劑具有降低燃料動(dòng)力電池,特別是氫燃料動(dòng)力電池成本的潛力,從而實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用。研究人員還在計(jì)劃后續(xù)研究以進(jìn)一步改進(jìn)催化劑。