探索原子尺度的边界 超声波助力碱性燃料电池效率翻倍

2019-05-09 13:59  来源:OFweek氢能网  浏览:  

日前,中国台湾国立清华大学,陈灿尧教授开发出一种利用超声波在金属表面上形成微小凹槽的方法,与原子级铂催化剂结合使用,使碱性燃料电池的效率提高了一倍。

据称,这种原子级催化剂将氧还原(阴极反应)电流强度提高了十倍,连续运行八个月没有降解,同时使生产成本降低了90%,燃料电池寿命约为两到三年。

陈灿尧表示,目前其团队正在进行催化剂量子尺寸相关性研究,以使电池更便宜、高效。

探索原子尺度的边界

燃料电池是将化学能转换成电能的发电装置。AFC比酸性电池更安全、有效,因此广泛用于航天器和卫星。催化剂则是燃料电池性能的关键组成部分。

陈灿尧表示,影响催化剂效率的因素很多,特别是尺寸。在相同体积下,催化剂颗粒越小,表面积越大,性能越高。但是,如果颗粒太小,它们就会变得不稳定并迅速失去效率。因此,需要找到一种减小尺寸和增加稳定性的方法。

灵感来自对咖啡苏打的热爱

陈灿尧表示,咖啡苏打给了他新的研究策略。2016年,在与咖啡店老板聊天时,他发现根据咖啡和苏打水倒入玻璃杯的顺序,泡沫的甜度、味道和数量非常不同。

于是,他让研究助理颠倒了晶体生长的顺序。与传统方法不同的是,他们每10秒添加新材料,并在短短几秒钟内停止反应,这就产生了Pt三聚体催化剂。

降本提效并延长寿命

最初,陈灿尧的学生对他的非正统方法有些怀疑。但随着数百次失败,他们最终使Pt三聚体催化剂保持了稳定,同时保持AFCs的高活性。陈灿尧称,他的原子催化剂中铂的用量仅为1%,并且质量流密度增加了30倍,而普通商业催化剂用量为35%。

免责声明:本网转载自合作媒体、机构或其他网站的信息,登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考,不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之,本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者,视为自愿接受本网站声明的约束。
相关推荐
2021年预测储能锂电池行业发展迎来重大利好

2021年预测储能锂电池行业发展迎来重大利好

2021年锂电池新能源行业“牛”转乾坤可期。锂电池的火热就不用多说了,锂电池在传统领域主要应用于数码产品,在新兴领域主要用于动力电池、储能领域。电池新能源领域的投资机会仍然被各大机构长期看好,可以预见,2021年电池新能源行业多个细分行业将迎来高成长发展新机遇。
中国工程院院士陈立泉:我们一定要考虑新的电池,钠离子电池就是首选

中国工程院院士陈立泉:我们一定要考虑新的电池,钠离子电池就是首选

目前,在钠离子电池基础研究、技术开发和产业化推进速度等方面,中国企业都处在国际领先地位。中国有机会引领钠离子电池技术发展趋势,在全球范围内率先实现钠离子电池产业化。
科学家利用弱电解质键让锂金属电池在低温下更好地运行

科学家利用弱电解质键让锂金属电池在低温下更好地运行

了探索更具应用前景的锂电池,许多研究团队已将目光放到了基于纯锂的金属阳极方案,而不是当前普遍采用的混合材料。同时为了攻克在低温下性能不佳的缺点,该领域的科学家们也已经取得了一些突破。比如加州大学圣迭戈分校(UCSD)的研究团队,就依靠电解质中的弱键,释放了锂金属电池在寒冷条件下的空前性能。
俄罗斯开发用体温转化为能量的充电技术

俄罗斯开发用体温转化为能量的充电技术

全世界都在开发把体温转化为能量的充电技术。俄罗斯也不例外。莫斯科电子技术研究所正在研究一种能够把热能转化为电能的材料,将来可以直接在手上或背部为便携式小装置充电。相关研究发表在《可持续性》杂志上。
大连化物所研制出多功能MXene油墨应用于微型储能器件和自供电集成系统

大连化物所研制出多功能MXene油墨应用于微型储能器件和自供电集成系统

近日,中科院大连化学物理研究所研究员吴忠帅团队与刘生忠团队合作,开发出一种多功能的水系MXene印刷油墨,并基于该油墨打印出微型超级电容器、锂离子微型电池和全柔性自供电压力传感系统。相关研究成果发表在《先进材料》上。

推荐阅读

热文

关于我们 | 广告服务 | 联系我们 | 免责声明
京ICP备16023390号-2 Copyright © 能源界 服务台:010-63990880