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鐵鉑催化劑即使在寒冷天氣下也能保持燃料電池的清潔
編輯:尚蒙科技無錫有限公司   時間:2019-03-15

在電動汽車的技術競賽中,電池目前正在超過燃料電池。锂電池價格越來越便宜,而燃料電池仍然受到價格昂貴的短壽命鉑催化劑的阻礙。 中國研究人員今天在“  自然”雜志上發表的一項進展表明,增加一点铂金 - 尽管是一种新颖的形式 - 可以帮助燃料电池汽车迎头赶上。

中國科學技術大學(USTC)在合肥的一份報告也顯示,中國正在趕上日本和韓國等燃料電池領導者。中國的汽車制造商已經擁有世界上大部分的電池電器,政府也熱衷于看到它們在燃料電池中占主導地位。據英國“ 金融時報”報道,去年北京和地方政府爲燃料電池汽車提供了124億美元的補貼  


铂催化剂驱动质子交换膜燃料电池(汽车中使用的那种)的核心反应,维持其电路 - 同样的反应产生从车辆排气管中滴出的水。中國科學技術大學合肥微尺度物质科学实验室教授Junling Lu表示,他們已經找到了一種方法來保護這些鉑催化劑免受普遍存在的汙染物:一氧化碳的影響。它與鉑緊密結合,阻止催化作用。


存在一氧化碳是因爲大多數氫燃料是由烴類燃料産生的。即使經過昂貴的淨化,氫燃料也含有高達百萬分之0.2的一氧化碳(CO)。隨著時間的推移,它會在催化劑上積聚,減緩燃料電池的反應,每次燃料電池汽車在寒冷天氣啓動時都會出現“中毒”雪球。“即使是最高等級的氫氣也含有微量的CO,最終會使燃料電池電極失活,”Lu說。


Lu和他的同事们通过设计一种新的催化剂 - 铂氧化物颗粒 - 氧化铁 - 可以快速燃烧氢中的CO来找到解决方案。催化劑選擇性地將CO轉化爲無害的CO 2,並且關鍵的是,它在寬溫度範圍內起作用。他們的測試證實,在-75和107攝氏度之間,CO減少了200倍,他說這是對以前的CO選擇性催化劑的巨大改進。“文獻中的所有催化劑都只在室溫以上運行,”陸說。


在短期內,Lu想象他們的催化劑延長了燃料電池汽車昂貴的堆棧的使用壽命。在路上,他表示船上燃料清理可以允許使用低價氫燃料,價格低于“所有人都能承受的”。


“他們可能在這裏有一個很好的解決方案 它看起來像它可以工作,說:” 威廉·戈達德,該主任加州理工學院材料和工藝仿真中心,誰沒有參與今天的提前燃料電池催化劑的設計師。


也就是說,戈達德指出,隨著氫氣生産從剝離化石燃料轉向使用可再生能源或核能將電解應用于水,CO問題最終會消失。他補充說,使燃料電池汽車具有競爭力真正需要的是燃料電池堆中更便宜的催化劑。豐富的鉑金堆棧爲豐田汽車的Mirai燃料電池轎車帶來了高達85,000美元的價格


中國政府似乎期望在未來十年內達到這個目標。到2030年,其計劃要求100萬輛燃料電池汽車在中國的道路上巡航。據英國“ 金融時報”報道,爲實現這一目標,它正在爲中國科技大學等國內研究提供資金,並爲中國企業提供豐厚的補貼,每輛汽車最高可達30,000美元,另外還有本地補貼


在過去兩年中,一些中國公司購買了外國燃料電池公司的股份,並建立了合資企業以獲得先進技術。最近,在2018年11月,中國發動機和汽車零部件制造商濰柴動力收購了20%的加拿大燃料电池先驱Ballard Power Systems在一項單獨的交易中,它收購了英国燃料电池制造商Ceres Power 20%的股份


来源:IEE Inspectrum

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