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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

来源:网络阅读量:46142022-07-04 19:19:00

据国外媒体报道,香港科技大学的研究人员开发出一种新型氢燃料电池,这种电池是世界上最耐用的,而且更具成本效益,为更广泛的绿色能源应用铺平了道路,以实现全球碳中和。

氢电池通过将氢气和氧气转化为电能来发电,可以实现二氧化碳、颗粒物和其他可能造成雾霾或健康问题的空气污染物的零排放,因此是一种很有前景的清洁能源。尽管氢燃料电池对环境有益并经过多年的发展,但它还没有被广泛商业化。这是因为氢燃料电池发电在很大程度上取决于电催化剂,即主要由昂贵的稀有金属铂组成的材料。

最近,HKUST化学与生物工程系邵教授领导的研究小组发现了一种新的配方,它不仅可以将铂的使用比例降低80%,而且还创下了电池单体耐用性的记录。

虽然铂的含量非常少,但该团队开发的新型混合催化剂在10万次循环加速应力测试后仍能保持铂97%的催化活性,而目前的催化剂在3万次循环后性能通常下降50%以上。在另一项测试中,新的燃料电池在运行200小时后没有表现出任何性能下降。

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

兼任能源研究所所长的邵教授说:“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。在我们应对气候变化时,有必要扩大其使用范围。我们很高兴看到我们的研究成果使这一目标更近了一步。利用政府的绿色科技基金,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。”

[责任编辑:夏冰]