鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:581次 | 2021年09月15日
加拿大化學(xué)家發(fā)現(xiàn)燃料動(dòng)力電池制造新材料
日前,加拿大卡爾加里大學(xué)的化學(xué)家杰夫·赫德和喬治·史密蘇共同發(fā)現(xiàn)了一種新物質(zhì)。它性能優(yōu)越,讓聚合物電解質(zhì)膜燃料動(dòng)力鋰電池(PEM)能夠在更高溫的環(huán)境下工作。此次發(fā)現(xiàn)極為重要,因?yàn)樗軒椭酆衔镫娊赓|(zhì)膜燃料動(dòng)力鋰電池顯著提高能效、降低成本。聚合物電解質(zhì)膜燃料動(dòng)力鋰電池是上世紀(jì)60年代興起的第五代燃料動(dòng)力鋰電池,以其諸多優(yōu)點(diǎn)正引起人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注和研究。其中作為電解質(zhì)的功能高分子膜是這類燃料動(dòng)力鋰電池的心臟,起著隔離陰陽極、絕緣電子和選擇性輸運(yùn)質(zhì)子的用途。它的性能決定著聚合物電解質(zhì)膜燃料動(dòng)力鋰電池的輸出功率、電池效率、成本及應(yīng)用前景。而新發(fā)現(xiàn)材料恰恰與電解質(zhì)膜緊密相關(guān)。史密蘇教授對(duì)這一發(fā)現(xiàn)信心滿滿,他說:這一研究將改變?nèi)藗儗?duì)應(yīng)用于燃料動(dòng)力鋰電池上的物質(zhì)的理解。來自加爾克里大學(xué)、加拿大國家研究委員會(huì)分子科學(xué)研究所的研究人員共同撰寫了一篇學(xué)術(shù)論文,介紹此次新發(fā)現(xiàn),并已發(fā)表在《自然化學(xué)》雜志的網(wǎng)絡(luò)版上。
從本質(zhì)上講,燃料動(dòng)力鋰電池是一個(gè)小型電氣化學(xué)能源轉(zhuǎn)化裝置,能在有氧的情況下,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成水和電能。在氫燃料動(dòng)力鋰電池中,水通常是離子(質(zhì)子)的載體。而在此次研究中,研究人員使用的是固定在分子支架中的高溫沸騰分子。
眼下廣泛使用的聚合物電解質(zhì)膜燃料動(dòng)力鋰電池一般能在90°C的溫度下利用氫氣生產(chǎn)量量。而假如將史密蘇教授他們此次發(fā)現(xiàn)的物質(zhì)應(yīng)用于燃料動(dòng)力鋰電池,則能使燃料動(dòng)力鋰電池在150°C的高溫情況下工作。這一點(diǎn)最終會(huì)導(dǎo)致燃料動(dòng)力鋰電池的成本下降,因?yàn)樵诟邷貤l件下,將氫氣轉(zhuǎn)化為能量所需的貴金屬量更少?,F(xiàn)有氫燃料動(dòng)力鋰電池中一般都含有極為昂貴的金屬鉑(俗稱白金)。與此同時(shí),高溫能使電池內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速度加快,從而提高電池效率。
加拿大巴拉德能源系統(tǒng)公司(一家設(shè)計(jì)并制造氫燃料動(dòng)力鋰電池的公司)研發(fā)部主管凱文·科爾博稱此次發(fā)現(xiàn)意義十分重大。他說:我們相信,假如這些材料的傳導(dǎo)性、耐用性能夠進(jìn)一步加強(qiáng),它們將為我們供應(yīng)新一代聚合物電解質(zhì)膜燃料動(dòng)力鋰電池的電解質(zhì)膜。
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%
上一篇:蓄電池公司打破終身制 四年一審