鉅大LARGE | 點擊量:606次 | 2022年10月27日
利用MOF材料存儲大量氫提高氫燃料動力電池能量密度
據(jù)外媒報道,研究人員都在致力于研發(fā)下一代電動汽車,而且已經(jīng)遇到了研發(fā)鋰離子電池的瓶頸。但是,密歇根大學(theUniversityofMichigan)的一組研究人員卻將具競爭力的電動汽車技術(shù),氫燃料電池的性能推向了新高度。
氫燃料電池是一種零排放的能源,像電池和油箱的混合體,使用氫氣作為燃料,利用氫氧之間的化學反應來發(fā)電,唯一的排放物是“水”。
該項技術(shù)的限制之一是無法存儲足夠數(shù)量的氫。密歇根大學的研究人員找到了一種方法,可以將更多氫塞進名為“金屬-有機框架”(metal-organicframeworks)的小型存儲結(jié)構(gòu)中,從而提高電池能量密度,最終增長燃料電池汽車的預期續(xù)航里程。
金屬-有機框架(MOF)是一種設(shè)計材料,由金屬離子與有機分子耦合而成,具多孔特性,是最有前景的儲氫方式之一。
密歇根大學研究人員收集了所有MOF上的信息,包括以前構(gòu)建以及設(shè)想中的MOF,然后將信息收集到數(shù)據(jù)庫中。隨后,使用高吞吐量的計算機模擬來搜索結(jié)果數(shù)據(jù)庫,尋找具有良好性能的數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)庫中包含近50萬個MOF。目前已經(jīng)確定有三個MOF超過了以往的氫存儲記錄,研究人員合成了此類材料用于電池,并展示了電池的性能。
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%
該三個MOF分別名為SNU-70、UMCM-9和PCN-610/NU-100,每一個都超過2017年該研究團隊認證了的另一個MOF,IRMOF-20的性能。
電動汽車設(shè)計人員一直在尋求通過減少汽車動力系統(tǒng)的尺寸來提高效率,密歇根大學研究人員表示,通過增加MOF材料吸附劑所存儲的氫氣數(shù)量,可減輕電動汽車設(shè)計人員在小尺寸電池中存儲大量氫的壓力。
下一篇:新能源車企原是怎樣掙錢的