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                                        燃料電池獲新型催化劑,可提高10倍電極反應速率

                                        來源:電子發燒友 | 作者:wxf | 分類:技術 | 時間:2021-03-12 | 瀏覽:208680
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                                        鋰電網訊:燃料電池是一種以氫氣為燃料、氧氣為氧化劑,直接通過電化學反應產生電能的環保發電系統,其類型有很多種,工作溫度和電解質材料各不相同。其中,使用陶瓷電解質的固體氧化物燃料電池(SOFC)正受到越來越多的關注。因為它可以再700攝氏度左右的高溫下工作,它提供了各種燃料電池中最高的效率,而且還可以通過蒸汽分解生產氫氣。

                                        為了使這項技術商業化,還需進一步提高電池的性能,新型高溫催化劑材料亦是備受期待。鉑(Pt)基催化劑在燃料電池電極反應中表現出了優異的性能。尤其是,單原子鉑催化劑因其獨特的功能而被積極研究。然而,在高溫下,鉑原子不穩定,容易結塊。因此,單原子鉑催化劑僅用于低溫燃料電池。

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                                        在這種背景下,韓國科學技術研究院(KIST)的一個研究團隊開發出了一種只需要少量鉑就能大幅提高性能,并能在高溫下穩定運行的催化劑。該研究成功已于近期被刊登在了知名科學期刊《能源與環境科學》(Energy & Environmental Science)上。

                                        在他們的研究中,整個鉑原子都是均勻分布的,即使在高溫下也能單獨發揮作用而不會結塊。實驗表明,該方法可使電極反應速率提高10倍以上。它還可以在高達700攝氏度的高溫下工作500小時以上,并將發電和制氫性能提高3-4倍。

                                        研究人員稱,該技術有望加速下一代環保燃料電池——固體氧化物燃料電池(SOFCs)的商業化進程。在制造過程中,將含有鉑和鈰離子的溶液注入SOFC的電極,并在燃料電池在高溫下工作時合成催化劑。由于無需任何特殊設備就可以輕松地注入電極,因此新開發的催化劑可以很容易地應用于現有的燃料電池制造工藝。

                                        KIST的Kyung-Joong Yoon博士表示,“這項研究開發的催化劑可以利用簡單易行的低成本工藝應用于各種固體氧化物燃料電池和高溫電化學裝置,因此有望加速下一代環保發電和儲能裝置的開發?;趩卧哟呋瘎┘词乖?00攝氏度以上也能穩定運行,其應用領域將大大拓展,包括高溫熱化學反應和高溫電化學反應?!?/p>


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