研究人员开发一种新型金属玻璃可改善甲醇燃料电池性能

基于甲醇燃料电池在汽车和技术产业中具有的潜力。来自远东联邦大学(FEFU)、奥地利、土耳其、瑞士和英国的一组研究人员开发出一种新型金属玻璃,其氧化甲醇的效率比其铂基类似物高出85%。

此外,由于金属玻璃具有非晶态结构,因此更耐腐蚀,而腐蚀对具有晶体结构的铂基电极构成了相当大的威胁。该研究结果发表在《纳米尺度》杂志上。

先前已经在科学文献中描述了将金属玻璃用作这种类型的电极材料,但是较早的论文集中于宏观材料。我们设法确认,沉积在常用硅基板上的金属玻璃纳米薄膜可以有效地氧化甲醇。即使经过许多工作循环,薄膜仍保持稳定。我们的结果大大拓宽了能源领域寻找新材料的领域。—尤里·伊凡诺夫(Yurii Ivanov),该研究的合著者,FEFU自然科学学院计算机系统系讲师

迄今为止,新型钯基金属玻璃是用于燃料元件中甲醇氧化的最佳材料,并且超越了所有现有的开发和商业解决方案。根据与最流行的甲醇氧化电极材料的比较,该新解决方案具有最佳性能值和最高的抗一氧化碳中毒能力(一氧化碳通常会导致电极退化)。

研究人员开发一种新型金属玻璃可改善甲醇燃料电池性能

碱性介质中甲醇氧化的初步反应机理示意图

要开始实际实施新开发,必须按比例放大电极并将其调整为实际的燃料电池。

该团队希望继续寻找最佳的金属玻璃成分,以提高基于甲醇氧化的燃料电池的稳定性和性能。目前,这种电池的效率系数在40%到60%之间(而汽油发动机的效率系数只有20-30%)。获取更多前沿科技信息访问:https://byteclicks.com

今年早些时候,来自FEFU,MISiS和MSU的科学家团队以及他们的外国同事找到了一种在室温下用氢气使金属玻璃薄层饱和的方法,从而为解决氢能的最大问题之一又迈出了一步。有了这样的成果,研究人员大大拓展了能源领域的低成本、高能效、高产量的材料和方法的范围。

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