鉅大LARGE | 點擊量：392次 | 2023年07月05日
新技術將氨無縫轉化成氫 可直接用于燃料動力電池
財聯(lián)社（上海，編輯黃君芝）訊，據(jù)報道，西北大學的研究人員已經(jīng)開發(fā)出了一種高效、環(huán)保的方法來將氨轉化為氫。該研究成果已于近日被刊登在了世界著名期刊《焦耳》上，它是實現(xiàn)零污染、氫燃料經(jīng)濟的重要一步。
近年來，利用氨作為氫輸送載體的想法得到了廣泛的關注，因為氨比氫更容易液化，因此也更容易儲存和運輸。不過此前在實際操作中，利用氨來制取純凈的氫仍存在若干技術障礙，不過現(xiàn)在通過西北大學的新技術，障礙已被徹底掃除。
該研究報告的第一作者SossinaHaile表示，“氫燃料動力鋰電池的弊端一直是缺乏用于輸送的基礎設施。運輸氫既困難又昂貴，但是一個廣泛的氨水運送系統(tǒng)已經(jīng)存在。通過已有的氨水運輸管道，我們向世界各地輸送大量用作化肥的氨水。假如你給我們氨水，我們研發(fā)出的電化學系統(tǒng)就能夠在無論大小的場地內(nèi)把這些氨水轉化為隨時可用于燃料動力鋰電池的潔凈氫?！?/p>
具體而言，研究人員報告稱，他們能夠利用可再生能源來進行氨到氫的轉化，而不是化石燃料熱能，因為這項工藝的工作溫度（250攝氏度）比傳統(tǒng)方法（500-600攝氏度）要低很多。
其次，新技術出現(xiàn)的純氫不要從任何未反應的氨水或其他產(chǎn)品中分離出來。第三，這個過程是高效的，因為所有供應給這個裝置的電流都將全部直接用于生成氫，而不會因為寄生反應而造成任何丟失。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
不僅如此，這項新技術還有一個額外的優(yōu)勢，那就是由于制取出來的氫是純凈的，它們可以直接進行加壓處理以便于高密度儲存，只需新增電能即可。
報告還稱，為了完成這種轉化，研究人員建造了一個獨特的帶有質子導電膜的電化學電池，并將其與氨分解催化劑結合起來。
Haile解釋稱，“氨首先與可以將其分解為氮和氫的催化劑相遇。這些氫立即被轉化為質子，然后質子經(jīng)電力驅動穿過我們的電化學電池中的質子傳導膜。通過不斷地處理掉氫，我們推動這種反應進行的比原本更徹底。這就是所謂的勒夏特列原理。通過去除氨分解反應的產(chǎn)物之一，也就是氫，我們將推動反應不斷進行，這將遠遠超越單單依靠氨裂解催化劑所能達到的程度。”
研究人員還稱，氨分解出現(xiàn)的氫氣可以用于燃料動力鋰電池。與傳統(tǒng)電池相同，燃料動力鋰電池通過將化學反應出現(xiàn)的能量轉化為電能。而與傳統(tǒng)電池不同的是，只要有燃料供應，燃料動力鋰電池就能發(fā)電，永遠不會沒電。
氫是一種清潔的燃料，當它在燃料動力鋰電池中消耗時，出現(xiàn)的副產(chǎn)品只有水。這與化石燃料形成鮮明比較，化石燃料出現(xiàn)二氧化碳、甲烷和一氧化二氮等導致氣候變化的溫室氣體。
Haile預計，這項新技術可能會在交通運輸領域帶來特別大的變革。根據(jù)美國環(huán)境保護署（EnvironmentalProtectionAgency）的數(shù)據(jù)，2018年，汽車、卡車、火車、輪船、飛機和其他交通工具的人員和貨物運輸占美國溫室氣體排放的28%，超過其他任何經(jīng)濟部門。
多年來，Haile和她的團隊在燃料動力鋰電池領域已經(jīng)取得了重大的進展。作為他們研究工作的下一步，他們正在探索以對環(huán)境友好的方式制取氨的新方法。
