鉅大LARGE | 點擊量:274次 | 2023年03月08日
氫燃料動力電池突圍有望!香港科學(xué)家研發(fā)最耐用配方 鉑用量大減80%
近期,香港科技大學(xué)(HKUST)的科學(xué)家們研發(fā)出了一種新的氫燃料動力電池。據(jù)稱,它不僅是迄今為止世界上最耐用的氫電池,而且更具有成本效益,為全球更廣泛地應(yīng)用綠色能源鋪平了道路。
盡管氫燃料動力電池已經(jīng)發(fā)展多年、而且具有環(huán)保效益,但它尚未被廣泛商業(yè)化。這是因為它的發(fā)電嚴(yán)重依賴電催化劑,而電催化劑重要由非常昂貴和稀有的金屬鉑組成。
因此,研究人員一直在努力開發(fā)替代品,用鐵、氮、碳等更常見、更便宜的材料來替代鉑??蛇@些材料要么在發(fā)電方面效率低下,要么耐久性差。
現(xiàn)在,由香港科技大學(xué)化學(xué)和生物工程系邵敏華教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn)了一種新的配方。它不僅減少了80%的鉑金使用比例,而且在電池的耐久性方面也創(chuàng)下了歷史最高紀(jì)錄。
據(jù)了解,盡管鉑含量很低,但研究團(tuán)隊開發(fā)的新型混合催化劑在10萬次加速壓力測試后仍能保持97%的鉑催化活性,而目前其他的催化劑通常在3萬次加速壓力測試后性能就會下降超過50%。在另一項測試中,新燃料動力電池在運行200小時后也沒有表現(xiàn)出任何性能下降。
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%
據(jù)研究人員介紹,這種新催化劑之所以能擁有如此出色的性能,是因為它有三個不同的反應(yīng)活性點,而目前其他的催化劑只有一個。
具體而言,新配方使用了含有原子分散的鉑、鐵單原子和鉑鐵納米顆粒,加速了反應(yīng)速度,并達(dá)到了比鉑本身高3.7倍的催化活性。從理論上講,催化活性越高,它所供應(yīng)的動力就越大。該研究成果已于近期發(fā)表在了《自然催化》雜志上。
研究人員表示,氫燃料動力電池是一種能源轉(zhuǎn)換裝置,對我們實現(xiàn)碳中和的理想至關(guān)重要。在我們應(yīng)對氣候變化的過程中,有必要擴(kuò)大氫燃料動力電池的使用。