燃料電池貴金屬用量有望減少90%
OFweek氫能網(wǎng)訊:2月22日,Science雜志發(fā)表文章稱,約翰霍普金斯大學的最新研究發(fā)現(xiàn),一種增加超薄納米片(幾個原子厚度)的新反應性方法,有望令燃料電池更便宜。
優(yōu)化反應應用的典型案例是增加用于燃料電池汽車催化劑的活性。盡管燃料電池所代表的無排放電動汽車技術前景廣闊,但貴金屬催化劑(如鉑和鈀)的用量和成本一直以來對燃料電池的大規(guī)模使用形成制約,而令燃料電池催化劑反應更活躍,則有望降低成本,為燃料電池車的大規(guī)模使用進一步掃除障礙。
僅五個原子層厚的鉑類金屬“恰好”用于優(yōu)化燃料電池電極的性能
王超及其同事估計,他們的新方法可將催化劑活性提高10-20倍,使當前燃料電池所需貴金屬用量減少90%。
“由于材料在原子水平上晶體對稱性的破壞,每種材料都會經(jīng)歷表面應變。我們發(fā)現(xiàn)了一種使這些晶體超薄的方法,從而減少了原子之間的距離并增加了材料的反應性。”約翰斯·霍普金斯大學的化學和生物分子工程學士,助理教授王超表示。
簡言之,應變是任何材料的變形。例如,當一張紙彎曲時,它會在最小的原子水平上被有效地破壞,將紙張固定在一起的錯綜復雜的格子永遠改變了。
在這項研究中,研發(fā)團隊操縱了應變效應或原子之間的距離,導致材料發(fā)生顯著變化。通過令這些格子比人發(fā)薄一百萬倍,相應材料變得更容易操作,就像一張紙比一堆厚紙更容易彎曲一樣。
“我們使用力來調整構成電催化劑的薄金屬板性質,這是電池燃料電極的一部分!逼斩纱髮W化學工程教授,該論文的另一位作者杰弗里格里利解釋:“最終的目標是在各種金屬上測試該方法的可行性!
“通過調整材料的厚度,我們能夠產(chǎn)生更多的應變,從而改變材料特性,包括分子如何結合在一起,這意味著可以更自由地加速材料表面的反應!蓖醭硎荆骸跋M覀兊难芯拷Y果有朝一日可以幫助生產(chǎn)更便宜、高效的燃料電池,從而使每個人都能更方便地使用環(huán)保型汽車!
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