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研究发现新型氢燃料电池可取代锂电池
2019/10/16 12:08:16
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把单原子层的钯原子放在银纳米粒子上,可极大地提高钯的催化性能,在室温下把甲酸转化成氢气和二氧化碳,这样就可以制成氢燃料电池,
这是一种核壳粒子,就是银纳米粒子上的钯原子
新技术使用催化剂,制备氢采用甲酸(formic acid),这最终可以取代锂电池,驱动大量移动设备。
牛津大学(Oxford University)化学系的埃德曼•曾(Edman Tsang)和同事正在开发新的催化剂,制备氢气可以在室温下进行,不需要溶剂或添加剂。
他们的初步成果已经报道,就在最近的一篇文章中,刊登在《自然•纳米技术》杂志上,这一成果很有希望,表明一种新型氢燃料电池会放在你的口袋里,可能不会等很久了。
这一新方法涉及到把单原子层的钯原子放在银纳米粒子上。“这种结构和电子效应来自底层的银,极大地提高了钯的催化性能,带来令人印象深刻的反应,转化甲酸,形成氢气和二氧化碳,这都是在室温下进行,”埃德曼告诉我们。
他解释说,储存和处理有机液体,比如处理甲酸,要更容易,更安全,胜过储存氢气。这种催化剂可以生产氢,采用的液态燃料存放在一次性或可回收的碳粉盒中,这样就可以制成微型燃料电池,驱动各种装置,从手机到笔记本电脑都可以驱动。
另一个优势在于,这项新技术的气流是产生于反应,主要包含氢气和二氧化碳,但实际上会摆脱催化剂中毒的一氧化碳;这就不需要清理过程,延长了燃料电池的寿命。
化学家们密切合作,参与者有牛津大学材料系的乔治•史密斯(George Smith),保罗•贝哥特(Paul Bagot)和同事,他们描述这种催化剂的特征,采用了原子探针断层扫描(atom probe tomography)。所依赖的技术是最近伊希斯创新公司(Isis Innovation)专利申请的技术。
“有很多的障碍需要克服,然后才能得到一款真正的设备,但我们看到,可以使用这种新技术来取代锂离子电池技术,采用的另一种替代产品,具有更长的寿命,并可减少对环境的影响,”埃德曼解释说。