据http://fuelcellsworks.com报道:京都大学工学研究所发布氨燃料电池的研究和开发细节。项目选用氨作为氢源,主要是因为氨的氢密度(12.1kg/100L)比液化氢(7.06kg/100L)的更高;其次,在标准大气压下,液化温度为25℃,便于处理,而氢的液化温度为-242℃,对技术要求极高;此外,如果广泛采用碳氢化合物制氢,会产生CO和CO2,从而产生碳排放。研发人员计划将开发氨质子交换膜燃料电池(PEFC)和高温氨固体氧化物燃料电池(SOFC)。
在日本,PEFC已被广泛用于家庭。对于氨PEFC,研究人员计划首先在650℃或更低温度下,使用熔融盐催化剂将氨分解成氢气和氮气,然后在温度400℃或更低的温度下除去氨,使氨密度降到0.1ppm或更低,最后将生成的氢气通入燃料电池。由于PEMFC的聚合物电解质膜易受氨气影响,需要将氨气除尽,这也是项目面临的主要技术问题。
大阪煤气、JX新日本石油能源公司等已经实现了高温(700~900℃)SOFC的商业化,其适合于家庭使用。研究人员将研发高温氨SOFC,预计其发电效率将比现有SOFC效率高45%,可使用氨与氧气直接反应产生电流;采用镍基金属陶瓷作为正极,氧化锆系陶瓷作为电解质膜,含有镧锶系的氧化锰为负极材料。