鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2021年12月16日
鈀基金屬玻璃薄膜可改善甲醇燃料動力電池性能 效率高出85%
基于甲醇氧化的燃料電池在汽車和技術行業具有巨大的潛力。為了提高其能量性能,科學家建議使用由鈀基金屬玻璃薄膜制成的電極。來自遠東聯邦大學(FEFU),奧地利,土耳其,瑞士和英國的一組研究人員已經為這種應用開發了一種新型金屬玻璃。結果報道在《納米尺度》雜志上。
含金和硅添加劑(Pd79Au9Si12)的鈀基金屬玻璃薄膜是生產甲醇燃料電池的能量產生催化劑的潛在材料。將來,它們可能會取代效率較低,價格較昂貴的鉑基元素。
甲醇燃料電池可能適用于必須立即產生力的車輛和其他特殊機械,因此需要特殊的能源供應系統。另外,這種燃料電池可用于電信,數據中心和住宅市場。
該團隊開發的金屬玻璃電極在氧化甲醇方面的效率比其鉑基類似物高出85%。此外,由于其非晶態結構,金屬玻璃更耐腐蝕,這對具有晶體結構的鉑基電極構成了相當大的威脅。
“以前已經在科學文獻中描述了將金屬玻璃用作這種類型的電極的材料,但較早的論文集中于宏觀材料。我們設法確認,沉積在常用硅基板上的納米級金屬玻璃薄膜可以有效地氧化甲醇。即使在許多工作循環后,這些膜仍保持穩定。我們的結果大大拓寬了能源領域新材料的搜索范圍。”
迄今為止,新型鈀基金屬玻璃是用于燃料元件中甲醇氧化的最佳材料,并且超越了所有現有的開發和商業解決方案。根據與最流行的材料作為甲醇氧化電極的比較,該新解決方案具有最佳性能值和最高的抗一氧化碳中毒能力(通常會導致電極退化)。
為了開始實施新開發,必須按比例放大電極并將其調整為實際的燃料電池。
該團隊希望繼續尋找最佳的金屬玻璃成分,以提高基于甲醇氧化的燃料電池的穩定性和性能。目前,此類電池的效率因數從40%到60%不等(而汽油發動機的效率因數僅為20-30%)。
FEFU從事具有獨特性能和特征的新型材料的開發,以涉足新一代電子,綠色能源,建筑和其他領域。
今年早些時候,來自FEFU,MISiS和MSU的科學家團隊以及他們的外國同事找到了一種在室溫下用氫氣使金屬玻璃薄層飽和的方法,從而為解決碳納米管的最大問題之一又邁出了一步。有了這樣的成果,研究人員大大擴展了該能源領域具有成本效益,高能效,高生產率的材料和方法的范圍。










