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研究人員利用新型納米電極延長了氫燃料電池的使用壽命

來源:本站  發(fā)布時間:2021年08月19日 作者:

國外某研究團(tuán)隊(duì)表示,為延長氫燃料電池的壽命,使用了以鉑為基礎(chǔ)的新型納米電極。

這可能是降低氫能總成本的重要一步。鉑在電解槽中作為催化劑使用已經(jīng)很普遍,電解槽用于生產(chǎn)燃料電池電池所用的氫氣。它是一種具有黏附性的貴金屬,當(dāng)它達(dá)到納米尺度時,就被認(rèn)為是不穩(wěn)定的。因此,它不是一種可以單獨(dú)使用的催化劑材料。目前,為了保證催化劑的穩(wěn)定性,通常將2-5納米的鉑納米顆粒附著在碳顆粒上來使用。



不幸的是,碳很容易被腐蝕,隨著時間的推移,碳顆粒會丟失。因此,氫燃料電池使用時間越長,碳粒子腐蝕越嚴(yán)重,整體性能下降越嚴(yán)重。因此,研究人員一直在尋找解決這個問題的方法,以延長燃料電池的使用壽命,從而提高它們對環(huán)境的影響和經(jīng)濟(jì)性。

研究小組用鉑層對氫燃料電池的這部分進(jìn)行了改進(jìn)。該團(tuán)隊(duì)使用重復(fù)的納米打印技術(shù)來層疊鉑結(jié)構(gòu)。這使得創(chuàng)造一種完全不含碳顆粒的穩(wěn)定鉑催化劑成為可能。研究人員認(rèn)為,與目前使用的傳統(tǒng)材料相比,利用這種方法開發(fā)的材料只有十分之一或更小的厚度。



研究小組解釋說:“在實(shí)驗(yàn)中,與現(xiàn)有的商用催化劑電極相比,最大輸出密度增加了27%。在我們的耐用性測試中,電極驅(qū)動了5000次,在商業(yè)催化劑和我們開發(fā)的新型催化劑中,性能的劣化率分別為72%和18%?!?/span>

該團(tuán)隊(duì)還指出,他們新開發(fā)的氫燃料電池納米電極催化劑也可以用于電化學(xué)的其他領(lǐng)域,如傳感器和儲能電池,而不僅僅是作為燃料電池中的催化劑。




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