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美國(guó)研發(fā)廉價(jià)催化劑制固體氧化物燃料電池 可取代汽車(chē)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)

時(shí)間:2020-07-11 15:04來(lái)源:蓋世汽車(chē) 作者:余秋云
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(圖片來(lái)源:華盛頓州立大學(xué))
 
       據(jù)外媒報(bào)道,美國(guó)華盛頓州立大學(xué)(Washington State University)在固體氧化物燃料電池(SOFC)方面取得了關(guān)鍵進(jìn)展,或讓此種高能效、低污染的技術(shù)成為一種更可行的替代品,代替為汽車(chē)提供動(dòng)力的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。
 
       研究人員在博士研究生Qusay Bkour和Gene與Linda化學(xué)工程與生物工程系教授Su Ha的帶領(lǐng)下,研發(fā)了一種獨(dú)特且廉價(jià)的納米顆粒催化劑,能夠讓該款燃料電池將汽油等液體燃料轉(zhuǎn)化為電能,而不會(huì)在電化學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)停頓,最終有助于實(shí)現(xiàn)二氧化碳排放量低的高效汽油動(dòng)力汽車(chē),因?yàn)槎趸寂欧攀侨蜃兣脑蛑弧?/div>
 
      燃料電池提供了一種清潔高效的方法,能夠讓燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。此類(lèi)電池與普通電池類(lèi)似,也有陽(yáng)極、陰極和電解液。不過(guò),電池會(huì)提供之前存儲(chǔ)的電力,與之不同的是燃料電池可以在有燃料的情況下持續(xù)提供電力。
 
       因?yàn)槿剂想姵匾揽侩娀瘜W(xué)反應(yīng)工作,而不是讓活塞做機(jī)械工作,所以燃料電池比汽車(chē)中的內(nèi)燃機(jī)更高效。當(dāng)氫氣用作燃料時(shí),燃料電池的唯一廢物就是水。但是,雖然氫燃料電池技術(shù)的前景很好,將高壓氫氣存儲(chǔ)在燃料罐中卻帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)和安全挑戰(zhàn)。此外,在美國(guó)幾乎沒(méi)有氫氣基礎(chǔ)設(shè)施,因此該技術(shù)的市場(chǎng)滲透率非常低。
 
       與純氫燃料電池不同,研究人員研發(fā)的SOFC技術(shù)可利用汽油、柴油,甚至生物基柴油燃料等各種液體燃料工作,而且催化劑中無(wú)需使用昂貴的金屬。由汽油SOFC技術(shù)驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)仍可以使用現(xiàn)有的加油站。
 
       但是,以汽油為燃料的燃料電池往往在內(nèi)部會(huì)積累碳,從而讓轉(zhuǎn)化反應(yīng)停止。硫等液體燃料中常見(jiàn)的化學(xué)物也會(huì)阻礙此類(lèi)反應(yīng),還會(huì)讓燃料電池失效。
 
       因此,華盛頓州立大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在SOFC燃料電池中采用了由鎳制成的廉價(jià)催化劑,然后添加了元素鉬的納米顆粒。在測(cè)試摻鉬催化劑時(shí),研究人員發(fā)現(xiàn)其燃料電池可以連續(xù)工作24小時(shí)而不出現(xiàn)故障,該系統(tǒng)能夠阻止碳堆積以及硫中毒。相比之下,普通的鎳催化劑會(huì)讓電池在一個(gè)小時(shí)內(nèi)就失效。
 
       液體燃料電池技術(shù)在交通應(yīng)用等各種耗電市場(chǎng)上有巨大的商機(jī),研究人員們正與汽車(chē)行業(yè)搭建橋梁,制造出可以在真實(shí)環(huán)境下、運(yùn)行得更持久的燃料電池。
 
(責(zé)任編輯:子蕊)
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