众所周知,燃料电池非常环保,因为 它们的燃烧产物是水。 最近,大学的研究人员 哥本哈根在燃料动力电池方面取得了新进展。 不使用珍贵的 金属铂作为催化剂,燃料动力电池也能提供同样的电力 作为目前使用铂催化剂的燃料动力电池。 科学的 这一发现已发表在《自然材料》杂志上。
更便宜的氢燃料汽车和新的燃料电池设计
研究人员表明,燃料电池应该取代内部 内燃机作为未来汽车的动力源。 他们几乎没有 对气候环境的影响。 一方面,燃料利用率 燃料动力电池更高; 另一方面,燃烧产物不 含有烟雾、二氧化碳等物质。
然而,目前燃料电池的技术瓶颈在于 其中使用的铂金属催化剂价格适中。 这是 燃料动力电池发展的最大障碍。
降低贵金属利用率
Matthias Arenz,University of 化学副教授 哥本哈根与慕尼黑工业大学的研究人员一起 和杜塞尔多夫的普朗克研究所,测试了一系列不同的 催化剂。
他说:“我们在实验室里发现了一种新方法,它使用一个 氢燃料动力电池中五分之一的铂金属达到了同样的效果 电容。 虽然在实际应用中可能达不到这个水平,但它 可以肯定的是,新方法可以大大降低对铂金的依赖 催化剂。 在降低燃油动力成本方面迈出了一大步 细胞。”
铂金是地球上最稀有的金属之一。 大多数铂金属存在 在南非,占世界总量的80%,而俄罗斯占 占世界铂金储量的 10%。
2012年全球铂金属产值179吨。 全球的 黄金年产值达2700吨。 作为比较,铂金是 特别有价值。 一盎司铂金的价格为 1600 美元。
片状、颗粒或纳米颗粒
燃料动力电池以铂为催化剂,呈现电能 通过氢气和氧气。 最好的混响方式是覆盖 混响过程中的铂金金属层,但成本非常高。 因此,铂金属的形状在现代被制造成颗粒状 燃料动力电池。 研究团队所谓的新方法,就是把 更科学有效地处理颗粒状铂金属。
相同质量的金属铂带电5倍
测试时,传统触媒可呈现1安培电流 每毫克。 哥本哈根研究小组使用了 1 毫克铂金属 产生 8 安培的电流。 起初,研究人员认为这 是因为使用更小的铂金颗粒呈现更高的功率 屈服,但进一步观察后,他们有了更惊人的发现。
偶然现象
他们将铂金金属颗粒制成一系列不同大小的颗粒。 他们 发现一些样品上的铂金颗粒密度非常高 催化剂。 研究人员将其描述为“粒子邻近效应”。 什么 研究人员接下来需要做的是使用工业方法来实现这一点 “粒子邻近效应” 大范围上。