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美國研發(fā)廉價(jià)催化劑制固體氧化物燃料電池 可取代汽車汽油發(fā)動(dòng)機(jī)
時(shí)間:2020-07-11 15:04來源:蓋世汽車 作者:余秋云
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（圖片來源：華盛頓州立大學(xué)）
據(jù)外媒報(bào)道，美國華盛頓州立大學(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，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。此類電池與普通電池類似，也有陽極、陰極和電解液。不過，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)在燃料罐中卻帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)和安全挑戰(zhàn)。此外，在美國幾乎沒有氫氣基礎(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，而且催化劑中無需使用昂貴的金屬。由汽油SOFC技術(shù)驅(qū)動(dòng)的汽車仍可以使用現(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的化學(xué)物也會(huì)阻礙此類反應(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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