鉅大LARGE | 點擊量:878次 | 2018年12月05日
新型氫燃料電池破解安全問題
據(jù)經(jīng)濟之聲《天下財經(jīng)》報道,軍民融合是國家戰(zhàn)略。第三屆中國軍民兩用技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用大賽決賽最近在湖南長沙舉行,從同期舉行的大賽優(yōu)秀項目展上可以發(fā)現(xiàn),我國緊扣市場需求,涌現(xiàn)出許多國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進的軍民融合技術(shù)產(chǎn)品。
便攜式氫燃料電池引人關(guān)注破解安全問題
第三屆中國軍民兩用技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用大賽優(yōu)秀項目展現(xiàn)場,一個試管一樣的東西吸引了很多人圍觀并不停發(fā)問。一旁的北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院新能源與納米材料實驗室工程師孫冰雪介紹,這是氫燃料棒,她們最新研發(fā)的便攜式氫燃料電池以這個東西作為燃料。孫冰雪一邊介紹,一邊把燃料棒放進旁邊一個小立方體盒子中,兩端接上管子,給記者演示了起來。
其實整個過程就是一個簡單的氧化還原反應(yīng),氫氣和空氣中的氧氣通過催化劑反應(yīng),產(chǎn)生電流。而這套設(shè)備解決了氫燃料電池的一個最大痛點,那就是安全問題。目前,主流的氫燃料電池一般直接使用壓縮氫氣作為燃料,需要用氫氣鋼瓶。一旦出問題,會導(dǎo)致爆炸。而北大的氫燃料電池所用的燃料棒,里面是固體氫化物,水解之后才會產(chǎn)生氫氣。
孫冰雪介紹:“氫氣爆炸是有個爆炸極限的。為什么我說我們這個東西比氫氣鋼瓶安全?氫氣鋼瓶就是把氫氣固定在一個容器里,它如果要是接觸到氧氣那就很危險。我們這是完全開放的一個系統(tǒng),就是水加進去產(chǎn)生氫氣,氫氣就從這流出來了,它是一個開放的、常溫常壓的狀態(tài)?!?/p>
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%
但是,用固態(tài)氫化物反應(yīng)生成氫氣也有一個瓶頸,就是反應(yīng)不均勻,容易導(dǎo)致供電不穩(wěn)。為了解決這個問題,研究人員創(chuàng)造性地使用了以水控氫的方法。
孫冰雪說:“用以水控氫的一個思路,然后在里面進行了一些添加,讓水慢慢地流入,流入多少水,產(chǎn)生多少氫氣,讓它里面有一個均勻化的過程。”
供電效能優(yōu)于鋰電池燃料棒應(yīng)用空間巨大
這種便攜式氫燃料電池實測能量密度是600瓦時每千克,這是目前鋰電池能量密度的兩倍多,而且燃料棒用完就換,省去了充電過程。與普通的氫燃料電池相比,也省去了鋼瓶的重量,因此應(yīng)用空間巨大。據(jù)了解,已經(jīng)有特種裝備在探討使用這種技術(shù)來供電。而孫冰雪則表示,她們設(shè)想的更大市場空間是無人機,如果把反應(yīng)裝置集成在無人機機體上,燃料棒供電效能會比鋰電池高很多。
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