新型氢燃料电池 燃料用尽仍可发电很久

　　哈佛大学的一组研究人员创造了一种新型氢燃料电池，即使燃料耗尽，仍可持续运行。这种固体氧化物燃料电池（SOFC：solid-oxide fuel cell）把氢转换成电能，也可以存储电化学能量，就像电池一样。这使燃料电池在耗尽氢之后，仍可短时间发电。 在一份新闻稿中，哈佛大学工程和应用科学学院（SEAS：School of Engineering and Applied Sciences）材料科学副教授西里拉姆·拉马纳坦（Shriram Ramanathan）说：“这种薄膜固体氧化物燃料电池利用了最新进展，采用低温运行，纳入新的更灵活的材料。阳极氧化钒（VOx：Vanadium oxide）的作用相当于多功能材料，使这种燃料电池既可发电，也可储存能量。” 这个小组的研究结果发表在杂志《纳米快报》6月刊上，他们理论上认为，这种氢燃料电池可用于小尺寸的便携式能源工具，因为非常紧凑轻便的电源是必不可少的。“例如，无人机确实会受益于此”主要作者昆廷·范·欧沃米尔（Quentin Van Overmeere）说，他是工程和应用科学学院博士后研究员。“因为不可能在野外加油，因此，额外提升储存能量，可以显著延长设备的使用时间。” 薄膜固体氧化物燃料电池传统上使用铂做电极，这两个“极”称为阳极和阴极，这就使电池在电化学反应停止之前，只能发电约15秒。哈佛大学研究小组使用双层铂和氧化钒做阳极，没有燃料的情况下，可以继续运行的时间高达14倍以上。 “有三种反应可能发生在电池内，原因就是这种钒氧化物阳极，”拉马纳坦说。“首先是钒离子氧化，我们验证是采用X-射线光电子能谱（XPS：X-ray photoelectron spectroscopy）。第二是氢存储在氧化钒晶格中，会逐步释放，并在阳极氧化。第三种现象，我们可能会看到，就是阳极和阴极的氧离子浓度不同，所以我们也可以使氧阴离子氧化，就像浓差电池（concentration cell）中那样。” 拉马纳坦和他的同事估计，这种类型更先进的燃料电池，没有燃料可以发电更长一段时间，会在两年内进行应用测试。