鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:640次 | 2021年10月16日
燃料動(dòng)力電池研究又現(xiàn)黑科技
近日,美國(guó)華盛頓州立大學(xué)的研究人員對(duì)固體氧化物燃料動(dòng)力鋰電池(SOFC)的研究取得了關(guān)鍵進(jìn)展,這項(xiàng)高效能、低污染的技術(shù)可能會(huì)成為汽油燃機(jī)的可行替代。
燃料動(dòng)力鋰電池與環(huán)境友好
在吉恩和琳達(dá)化學(xué)工程和生物工程學(xué)院的在讀博士研究生QusayBkour和SuHa教授的帶領(lǐng)下,研究人員開(kāi)發(fā)出了一種獨(dú)特且廉價(jià)的納米顆粒催化劑,使燃料動(dòng)力鋰電池能夠?qū)⑵偷纫后w燃料轉(zhuǎn)化為電能,而不會(huì)在電化學(xué)過(guò)程中熄火。這項(xiàng)研究可能會(huì)引起一定的環(huán)境效應(yīng)——導(dǎo)致高效率的汽油動(dòng)力汽車降低二氧化碳排放量,以此達(dá)到減緩全球變暖的效果。
據(jù)了解,燃料動(dòng)力鋰電池供應(yīng)了一種清潔高效的方式將燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。它們與電池相似,因?yàn)樗鼈冇嘘?yáng)極、陰極和電解液。與電池不同的是,燃料動(dòng)力鋰電池只供應(yīng)它們之前儲(chǔ)存的電力,只要它們有燃料,就可以供應(yīng)持續(xù)的電流量。因?yàn)?,燃料?dòng)力鋰電池靠電化學(xué)反應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn),而不是活塞做機(jī)械功。燃料動(dòng)力鋰電池可以比我們汽車?yán)锏膬?nèi)燃機(jī)效率更高。例如,當(dāng)氫被用作燃料時(shí),所出現(xiàn)的唯一“廢物”即是水。
研究突破諸多燃料限制
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%
盡管氫燃料動(dòng)力鋰電池技術(shù)前景被看好,但將高壓氫氣儲(chǔ)存在燃料箱中會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和安全挑戰(zhàn)。與純氫燃料動(dòng)力鋰電池不同,開(kāi)發(fā)的SOFC技術(shù)可以使用多種液體燃料,如汽油、柴油,甚至生物基柴油,并且不要在催化劑中使用昂貴的金屬。以汽油SOFC為動(dòng)力的汽車還可以使用現(xiàn)有的加油站。
以汽油為動(dòng)力的燃料動(dòng)力鋰電池往往會(huì)在電池內(nèi)積聚碳,從而停止轉(zhuǎn)化反應(yīng)。液體燃料中常見(jiàn)的其他化學(xué)物質(zhì)(如硫),也會(huì)停止反應(yīng)并使燃料動(dòng)力鋰電池失效。
而有關(guān)SOFC燃料動(dòng)力鋰電池,華盛頓州立大學(xué)的研究小組使用了一種由鎳制成的廉價(jià)催化劑,添加了元素鉬的納米顆粒。在測(cè)試鉬摻雜催化劑時(shí),該燃料動(dòng)力鋰電池能夠持續(xù)運(yùn)行24小時(shí)。相比之下,普通的鎳基催化劑在1小時(shí)內(nèi)即失效。