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美国在固体氧化物燃料动力锂离子电池取得进展,或将成为汽油发动机

2023-12-01   点击量:118

据外媒报道,美国华盛顿州立大学(WashingtonStateUniversity)在固体氧化物燃料动力锂电池(SOFC)方面取得了关键进展,或让此种高能效、低污染的技术成为一种更可行的替代品,代替为汽车供应动力的汽油发动机。


研究人员在博士研究生Qusaybkour和Gene与Linda化学工程与生物工程系教授SuHa的率领下,研发了一种神奇且廉价的纳米颗粒催化剂,能够让该款燃料动力锂电池将汽油等液体燃料转化为电能,而不会在电化学过程中出现停顿,最终有助于实现二氧化碳排放量低的高效汽油动力汽车,因为二氧化碳排放是全球变暖的原由之一。


燃料动力锂电池供应了一种清洁高效的办法,能够让燃料中的化学能笔直转化为电能。此类电池与一般电池类似,也有阳极、阴极和电解液。不过,电池会供应之前存储的电力,与之不同的是燃料动力锂电池可以在有燃料的情况下继续供应电力。


因为燃料动力锂电池依赖电化学反应工作,而不是让活塞做机械工作,所以燃料动力锂电池比汽车中的内燃机更高效。当氢气用作燃料时,燃料动力锂电池的唯一废物就是水。但是,虽然氢燃料动力锂电池技术的前景很好,但是将高压氢气存储在燃料罐中带来了巨大的经济和安全挑战。此外,在美国几乎没有氢气基础设施,因此该技术的市场渗透率非常低。


与纯氢燃料动力锂电池不同,研究人员研发的SOFC技术可利用汽油、柴油,甚至生物基柴油燃料等各种液体燃料工作,而且催化剂中无需使用昂贵的金属。由汽油SOFC技术驱动的汽车仍可以使用现有的加油站。


但是,以汽油为燃料的燃料动力锂电池往往在内部会积累碳,从而让转化反应停止。硫等液体燃料中常见的化学物也会妨碍此类反应,还会让燃料动力锂电池失效。


因此,华盛顿州立大学研究团队在SOFC燃料动力锂电池中采用了由镍制成的廉价催化剂,然后添加了元素钼的纳米颗粒。在探测掺钼催化剂时,研究人员发现其燃料动力锂电池可以继续工作24小时而不出现故障,该系统能够阻止碳堆积以及硫中毒。相比之下,一般的镍催化剂会让电池在一个小时内就失效。


液体燃料动力锂电池技术在交通使用等各种耗电市场上有巨大的商机,研究人员们正与汽车行业搭建桥梁,制造出可以在真切环境下、运行得更持久的燃料动力锂电池。


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钜大特种电池工程研究院

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