研究人员推进燃料电池技术,在固态氧化物燃料电池(SOFCs)方面取得关键进展
华盛顿州立大学研究人员在固态氧化物燃料电池(SOFCs)方面取得了关键进展,可以使这种高能效、低污染的技术成为汽油内燃机可行替代品。

研究人员开发了一种独特而廉价的纳米颗粒催化剂,使燃料电池能够将汽油等液体燃料转化为电能。该研究可能会导致高效汽油驱动的汽车产生低二氧化碳排放量,从而减少导致全球变暖的排放。
燃料电池提供了一种清洁高效的方式,可以将燃料中的化学能直接转化为电能。它们与电池类似,有阳极、阴极和电解质。然而,与电池不同的是,电池只能提供它们之前储存的电力,而燃料电池只要有燃料,就可以提供连续的电力。
由于燃料电池是靠电化学反应运行,所以燃料电池比汽车内燃机更有效率。当氢气被用作燃料时,它们唯一的废物是水。
尽管氢燃料电池技术前景广阔,但是将高压氢气存储在燃料箱中仍然带来了巨大的经济和安全挑战。美国的氢气基础设施很少,该技术的市场渗透率很低。
与纯氢燃料电池不同,本研究开发的SOFC技术可以在多种液体燃料上运行,如汽油、柴油,甚至是生物基柴油燃料,而且不需要在催化剂中使用昂贵金属。由汽油SOFC驱动的汽车可以使用现有的加油站。
然而,以汽油为燃料的燃料电池往往会在电池内积碳,停止转换反应。其他在液体燃料中常见的化学物质,如硫,也会停止反应,使燃料电池失活。
对于他们的SOFC燃料电池,WSU团队使用了一种由镍制成的廉价催化剂,然后添加了钼元素的纳米颗粒。测试钼掺杂催化剂后,他们的燃料电池能够连续运行24小时而不出现故障。该系统能够抵抗积碳和硫中毒。相比之下,普通镍基催化剂在一个小时内就会失效。
液体燃料电池技术在包括交通应用在内的各种电力需求市场有着巨大机会。研究人员现在正在与汽车工业建立桥梁,以制造可以在现实世界和更持久的条件下运行的燃料电池。这项工作得到了海军研究办公室资助。
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