鉅大LARGE | 點擊量:264次 | 2023年03月06日
布法羅大學發(fā)現(xiàn)新的鐵催化劑 可降低氫燃料動力電池成本
據(jù)外媒報道,紐約州立大學布法羅分校(UniversityatBuffalo,theStateUniversityofNewYork)發(fā)現(xiàn)將鐵和氮和碳結合,可生產(chǎn)出高效、耐用和廉價的催化劑,以用于燃料動力電池。
:紐約州立大學布法羅分校
該研究的重要作者、布法羅分校工程和應用科學學院化學和生物工程教授武剛博士表示:我們一直在做該項研究,此次發(fā)現(xiàn)或將是一項重大突破,最終將有助于釋放氫燃料動力電池的巨大潛力。
根據(jù)美國能源部的說法,燃料動力電池的工作方式和電池類似,但它們不會耗盡電力或要充電。只要供應燃料(例如氫氣),它們就會出現(xiàn)電力和熱量。
長期以來,由于燃料動力電池無需電力,僅需供應燃料(例如氫氣),就會出現(xiàn)電力和熱量,一直吸引著科學家和環(huán)保主義者等人。因為和內(nèi)燃機相比,燃料動力電池的的排放量更低或為零,并且應用十分廣泛,可為車輛、發(fā)電廠、建筑物等系統(tǒng)供應電力。
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%
目前燃料動力電池最好的催化劑是六種貴金屬,也被稱為鉑族金屬。雖然高效且耐用,但這些金屬由于稀有而非常昂貴。因此,科學家們正在尋找成本更低的替代品。
其中一個替代品就是鐵基催化劑。鐵豐富且便宜,但性能不如鉑金,特別是鐵缺乏承受燃料動力電池內(nèi)部高度腐蝕性和氧化環(huán)境的耐用性。
為解決這一問題,研究小組將四個氮原子和鐵結合。然后,研究人員將材料嵌入幾層石墨烯中,對局部幾何和化學結構進行精確的原子控制。
所得結構是一種大大改進的催化劑。研究小組如此報告該催化劑:
被認為是迄今為止生產(chǎn)的最有效的鐵基催化劑,超過了美國能源部2025年的電流密度目標;達到接近鉑族催化劑的耐久性等級。
武博士表示:所有這一切都表明鐵基催化劑具有降低燃料動力電池,特別是氫燃料動力電池成本的潛力,從而實現(xiàn)商業(yè)應用。研究人員還在計劃后續(xù)研究以進一步改進催化劑。