鉅大LARGE | 點擊量:1174次 | 2020年07月24日
英國兩大學研發低成本碳基電催化劑 大幅提升燃料動力電池的能量密度
據外媒報道,英國薩里大學(Surrey)與倫敦瑪麗王后大學(QueenMaryUniversityofLondon,QMUL)的研究團隊制作低成本碳基電催化劑(low-costcarbonbasedelectro-catalysts),該產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,為交通及固定式應用的電氣化供應支持,但鉑(platinum)等稀有金屬催化劑的應用使得該項技術的費用頗為高昂,且難以實現可持續性。
薩里大學高級講師QiongCai博士表示:“非金屬電化學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電催化劑的制備。值得一提的是,本次的研發成功離不開MagdalenaTitirici教授的合作,他是倫敦瑪麗王后大學可持續材料化學領域的專家,負責就材料合成供應建議。此外,作為薩里大學的材料化學領域的專家,JohnVarcoe教授及其團隊也作出了巨大貢獻,他們供應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域的相關材料測試給予技術支持。”
“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揮高性能,有助于降低碳排放對全球環境的影響。”