鉅大LARGE | 點擊量:1185次 | 2020年07月24日
英國兩大學(xué)研發(fā)低成本碳基電催化劑 大幅提升燃料動力電池的能量密度
據(jù)外媒報道,英國薩里大學(xué)(Surrey)與倫敦瑪麗王后大學(xué)(QueenMaryUniversityofLondon,QMUL)的研究團隊制作低成本碳基電催化劑(low-costcarbonbasedelectro-catalysts),該產(chǎn)品可被用于陰離子交換膜燃料動力電池(anionexchangemembranefuelcells),該款催化劑有助于將燃料動力電池的能量密度提升至703mW/cm2。相較之下,該領(lǐng)域早前的能量密度僅為50mW/cm2。
該類催化劑選用了價格便宜的埃洛石(Halloysite)作為模板,利用尿素(urea)及糠醛(furfural)分別作為其氮源(nitrogensource)及碳源(carbonsource),糠醛是一種有機化學(xué)物,可利用燕麥(oats)、小麥麩(wheatbran)或鋸屑(木屑,sawdust)制得。然后,再將上述材料加工為黑色細粉(fineblackpowder),并將其用作氮摻雜碳電催化劑(nitrogen-dopedcarbonelectro-catalyst)。
該研究項目獲得了英國工程與物理科學(xué)研究理事會(EngineeringandPhysicalSciencesResearchCouncil)旗下SUPERGEN氫燃料動力電池中心(SUPERGENHydrogenandFuelCellHub)的支持。
目前,燃料動力電池被用作為一項低碳能源技術(shù),為交通及固定式應(yīng)用的電氣化供應(yīng)支持,但鉑(platinum)等稀有金屬催化劑的應(yīng)用使得該項技術(shù)的費用頗為高昂,且難以實現(xiàn)可持續(xù)性。
薩里大學(xué)高級講師QiongCai博士表示:“非金屬電化學(xué)催化劑的研究能取得成果,研究團隊感到很高興,這表明未來可利用低成本碳材料實現(xiàn)電催化劑的制備。值得一提的是,本次的研發(fā)成功離不開MagdalenaTitirici教授的合作,他是倫敦瑪麗王后大學(xué)可持續(xù)材料化學(xué)領(lǐng)域的專家,負責(zé)就材料合成供應(yīng)建議。此外,作為薩里大學(xué)的材料化學(xué)領(lǐng)域的專家,JohnVarcoe教授及其團隊也作出了巨大貢獻,他們供應(yīng)了高性能陰離子交換膜及離聚物(ionomers),為離子交換膜燃料動力電池領(lǐng)域的相關(guān)材料測試給予技術(shù)支持?!?/p>
“我們認為,目前還有許多工作亟待完成,但團隊的研究證明了低成本催化劑可使燃料動力電池發(fā)揮高性能,有助于降低碳排放對全球環(huán)境的影響?!?/p>