鉅大LARGE | 點擊量:2472次 | 2019年05月25日
電池中毒是何原因?為此氫能源難以發展!我國研究取得重大突破
我們都知道氫能源是我們未來的發展方向,而氫燃料電池因為是以氫為燃料,經過和氧氣發生反應最后的化合產物也只有水,真正的實現了“零”排放,能量的轉化效率高等等優勢,然而以我們現階段的科技技術,限制了氫燃料電池的推廣和普及,其中的一大難題是氫燃料電池鉑電極的一氧化碳“中毒”問題。
燃料電池中毒的主要原因是,現今的氫能源主要源于甲醇和天然氣一類的碳氫化合物的蒸汽重整和水煤氣變換反應,因此這樣產生的氫氣會含有0.5%-2%的一氧化碳,但是作為氫燃料電池的“心臟”,鉑電極極易被一氧化碳的雜質“毒害”,導致電池的壽命以及性能的下降,導致氫燃料電池至今也很難得到推廣。
針對這個關鍵性的難題,在我們中國科學技術大學等各個研究所的聯合攻關下,提出了車載氫氣凈化的方案,該方案利用原子沉積的技術,首次在二氧化硅搭載的鉑金屬納米顆粒的表面上精確的構筑出了分散的原子餓的氫氧化鐵{Fe1(OH)x}物種,實現了在-75℃至110℃范圍內100%的一氧化碳可以選擇性去除,從而避免一氧化碳雜質進入電池進而毒化鉑電極。突破了當今一氧化碳反應中催化劑工作溫度過高以及溫度范圍窄的兩大瓶頸,為氫燃料電池在頻繁的啟動冷卻以及連續的運轉期間提供全方位的保護。
這項研究成果為氫燃料電池的“心臟”提供了全新的保護手段,解決了在各種極端條件下一氧化碳的問題,為氫燃料電池未來的推廣掃清了重大阻礙。研究組的路軍嶺也說了:“這一成果可能會大大加速氫燃料電池汽車時代的到來”。
他們的最終目標是開發一種廉價并且高活性,高選擇性的一氧化碳氧氣催化劑,到時既可以為我們的車載燃料電池提供全時保護,也可以為工廠所需的高純度氫氣提供可靠的解決方案。