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  • 香港科技大学开发出新型氢燃料电池——更耐用且更具成本效益

    摘要

    据外媒报道,香港科技大学(Hong Kong University of Science and Technology,港科大)的研究人员开发出一种迄今为止世界上最耐用的新型氢燃料电池,具有更高的成本效益,为全球实现碳中和的更广泛绿色能源应用铺平道路。

    氢燃料电池通过将氢气和氧气转化为电能发电,可以实现二氧化碳、颗粒物等可能引起雾霾或健康问题的空气污染物零排放,是一种很有前途的清洁能源。尽管具有环境效益,且经过多年发展,但氢燃料电池仍未广泛商业化。这是因为氢燃料电池发电在很大程度上依赖于一种电催化剂,即主要由昂贵稀有金属铂组成的材料。

    近日,由港科大化学与生物工程系邵敏华教授领导的研究团队发现了一种新配方,不仅可以将铂的使用比例降低80%,还可以创造了电芯耐久性的记录。

    尽管铂含量很少,但该团队开发的新型混合催化剂在100,000次加速应力测试循环后仍能将铂催化活性保持在97%,而目前的催化剂通常在30,000次循环后性能下降超过50%。在另一项测试中,新燃料电池在运行200小时后没有表现出任何性能下降。

    这是因为新催化剂有三个不同的反应活性位点,而不是当前催化剂中的单一活性位点。通过使用包含原子分散的铂、铁单原子和铂-铁纳米颗粒的配方,新混合物加快了反应速度,实现了比铂本身高3.7倍的催化活性。理论上,催化活性越高,提供的功率就越大。

    兼任港科大能源研究所所长的邵教授表示:“氢燃料电池是一种能源转换装置,对我们实现碳中和世界的愿望至关重要。在应对气候变化的过程中,有必要扩大其使用范围。我们很高兴看到我们的研究结果使这一目标更近了一步。凭借政府的绿色科技基金(Green Tech Fund),我们将寻求进一步改进催化剂,使其与燃料电池汽车和其他电化学设备兼容。”

    沈阳伊斯特

    伊斯特化学主打产品:电子级N-甲基吡咯烷酮(NMP)和单壁碳纳米管(SWCNT)。

    N-甲基吡咯烷酮(NMP)属于氮杂环化合物,是一种无毒性、沸点高、极性强、粘度低、腐蚀性小、溶解度大,挥发度低,稳定性好,易回收的高效选择性溶剂。是生产锂离子电池非常重要的辅助材料,一般作为正极涂布溶剂,或作为锂电池导电剂浆料溶剂。

    单壁碳纳米管(SWCNT)是锂离子电池的一种新型导电剂,添加量少、能降低电极内阻、可改善常温循环和高温循环,提升能量密度,为锂离子电池提供卓越的导电性能。
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