?
?

普林斯頓大學研發新型氫燃料電池催化劑,成本只為鉑金催化劑的五分之一

   日期:2019-06-14     來源:科技新報    評論:0       [ 進入汽車材料社區 ] [ 汽車材料館 ]
中國國際膠粘劑及密封劑展
核心提示:最近普林斯頓大學(Princeton University)成功找到潛力替代品,成本只要鉑金催化劑的五分之一,未來或許有機會能降低電池成本。
       【中國汽車材料網】鉑金除了會出現在百貨公司珠寶櫥窗中,人們也可以在氫燃料電池催化劑原料清單中發現它們的身影,而這便是氫燃料電池價格高漲而不跌的原因。
  
  不過最近普林斯頓大學(Princeton University)成功找到潛力替代品,成本只要鉑金催化劑的五分之一,未來或許有機會能降低電池成本。
  
  氫燃料電池利用氫與氧的化學變化來產生電力,氫氣會從燃料電池陽極進入,透過陽極催化劑分解成氫離子與電子,之后電子會經由外電路形成電流抵達陰極,氫氣失去電子后,則會通過電解質到隔壁的陰極;陰極則是氧氣進入的地方,氫離子、電子跟氧氣會在陰極催化劑的幫助下產生反應與水。
  
  不會排放任何廢氣,只會產生水與熱,上述特性讓氫燃料電池被視為化石燃料的替代能源之一,更是備受看好的電動車電力來源,可惜的是,作為催化劑的鉑金十分昂貴,地殼含量也不多,各界還無法大量采用氫燃料電池,雖然科學家也想過用其他金屬、合金或是化合物來制作催化劑,但效能都比不上鉑金。
  
  科學家在過去的實驗中不斷碰壁,合金催化劑的性能雖然一開始能超越鉑金,但過不久就會開始氧化且淋溶;若用較便宜的金屬來當作催化劑,催化劑劑量得加大,反而讓過多催化劑附著在電極上,進而降低能源效率。
  
  對此,普林斯頓大學生物與化學工程教授 Bruce E. Koel 表示,鉑金催化劑近乎完美,電化學反應快又可以承受嚴苛的酸性條件,但其實替代品不需要像鉑金一樣盡善盡美。
  
  團隊研究發現,過去從來沒有注意過的低導電性材料,經過特殊處理后也能大變身,就好比氮電漿處理過的氧化鉿(hafnium oxide),不僅能轉變成薄膜材料,還能成為高活性、承受強酸的催化劑,或許是個不錯的鉑金催化劑替代品。
  
  研究測試指出,新型鉿薄膜催化劑的效率雖然只有鉑金的 60%,但勝在成本低,為鉑金的五分之一,且除了能應用在氫燃料電池,還可以跨入電化學水分解制氫領域,合作企業 HiT Nano 科學家 Xiaofang Yang 指出,電解水制氫也是再生能源經濟重要的一環,該研究重要性不言可喻。
  
  團隊未來也會考慮測試更便宜的鋯,只不過這項研究是否能進一步降低氫燃料成本,現在可能還不好說,如今科學家還無法將新催化劑與研究帶出實驗室,也要考慮到大規模制造的成本。只能說科學家透過這項研究開辟另一種可能,Koel 指出,團隊現在還不清楚研究的箇中道理,還要再持續研究材料的特殊性能。
  
  目前研究已發表在《Nature Communications》。
 
連接技術 新能源
 
注:本網轉載是出于傳遞更多信息之目的,并不意味著贊同其觀點或證實其內容的真實性。
 
如果您有汽車材料相關文章,歡迎給我們投稿,Email:[email protected]在線投稿
 
打賞
 
更多>同類資訊
0相關評論

推薦圖文
上海阿必達
推薦資訊
點擊排行
蘇州新金相金屬材料有限公司
鉚接 精密技術
?

服務支持

關注我們

微信平臺二維碼
 
 
七位数专家预测号码