悉尼新南威尔士大学的研究人员在消除氢燃料电池广泛使用的障碍方面取得了长足的进步。
随着我们走向脱碳的未来,氢作为一种绿色能源显示出了希望,但它的商业化仍然是一个挑战。
氢燃料电池面临的挑战
氢燃料电池有可能产生清洁能源,而水是唯一的副产品。氢燃料电池和普通电池的关键区别在于加氢过程。
氢燃料电池不需要再充电,只需要加氢就可以了——这个过程对车辆来说只需要三分钟。
然而,某些挑战仍然存在:
成本和材料稀缺:在燃料电池中使用铂作为催化剂是昂贵的。由于铂金的稀有性,它将永远是昂贵的。
商业可行性:目前,氢的加工和使用是有限的,导致供需不平衡。
铂金的替代品
为了规避与铂相关的成本因素,科研工作者们正在探索铁等替代品,特别是铁氮碳(Fe-NC)的形式。
这种替代方案显示出了希望,因为每公斤0.5元人民币左右的价格要便宜得多。
然而,根据研究人员的说法,这些替代品的当前版本不如铂燃料电池耐用,铂燃料电池的寿命可达40,小时,而Fe-NC燃料电池的寿命仅为小时。
测试进展
在他们发表在《能源与环境科学》杂志上的研究中,该研究团队开发了一种创新的方法来评估这些铂替代品的使用寿命。
通过这种新方法,研究人员可以快速准确地确定为什么某些催化剂不具有铂的稳定性。
例如,他们的研究表明,Fe-NC中的铁基活性位点会迅速失活,75%的活性位点在燃料电池运行的前10小时内就会失活。
研究人员强调了精确定位这些退化过程的重要性,因为这可以指导未来更耐用材料的开发。
新南威尔士大学的研究小组还通过处理不同金属的组合,以生产稳定性更高的催化剂。
在他们新的测试程序的帮助下,他们可以快速评估这些催化剂的耐久性。
《氢燃料电池》,化学工业出版社,年出版。
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