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铁铂催化剂即使在寒冷天气下也能保持燃料电池的清洁
编辑:尚蒙科技无锡有限公司   时间:2019-03-15

在电动汽车的技术竞赛中,电池目前正在超过燃料电池。锂电池价格越来越便宜,而燃料电池仍然受到价格昂贵的短寿命铂催化剂的阻碍。 中国研究人员今天在“  自然”杂志上发表的一项进展表明,增加一点铂金 - 尽管是一种新颖的形式 - 可以帮助燃料电池汽车迎头赶上。

中国科学技术大学(USTC)在合肥的一份报告也显示,中国正在赶上日本和韩国等燃料电池领导者。中国的汽车制造商已经拥有世界上大部分的电池电器,政府也热衷于看到它们在燃料电池中占主导地位。据英国“ 金融时报”报道,去年北京和地方政府为燃料电池汽车提供了124亿美元的补贴  


铂催化剂驱动质子交换膜燃料电池(汽车中使用的那种)的核心反应,维持其电路 - 同样的反应产生从车辆排气管中滴出的水。中国科学技术大学合肥微尺度物质科学实验室教授Junling Lu表示,他们已经找到了一种方法来保护这些铂催化剂免受普遍存在的污染物:一氧化碳的影响。它与铂紧密结合,阻止催化作用。


存在一氧化碳是因为大多数氢燃料是由烃类燃料产生的。即使经过昂贵的净化,氢燃料也含有高达百万分之0.2的一氧化碳(CO)。随着时间的推移,它会在催化剂上积聚,减缓燃料电池的反应,每次燃料电池汽车在寒冷天气启动时都会出现“中毒”雪球。“即使是最高等级的氢气也含有微量的CO,最终会使燃料电池电极失活,”Lu说。


Lu和他的同事们通过设计一种新的催化剂 - 铂氧化物颗粒 - 氧化铁 - 可以快速燃烧氢中的CO来找到解决方案。催化剂选择性地将CO转化为无害的CO 2,并且关键的是,它在宽温度范围内起作用。他们的测试证实,在-75和107摄氏度之间,CO减少了200倍,他说这是对以前的CO选择性催化剂的巨大改进。“文献中的所有催化剂都只在室温以上运行,”陆说。


在短期内,Lu想象他们的催化剂延长了燃料电池汽车昂贵的堆栈的使用寿命。在路上,他表示船上燃料清理可以允许使用低价氢燃料,价格低于“所有人都能承受的”。


“他们可能在这里有一个很好的解决方案 它看起来像它可以工作,说:” 威廉·戈达德,该主任加州理工学院材料和工艺仿真中心,谁没有参与今天的提前燃料电池催化剂的设计师。


也就是说,戈达德指出,随着氢气生产从剥离化石燃料转向使用可再生能源或核能将电解应用于水,CO问题最终会消失。他补充说,使燃料电池汽车具有竞争力真正需要的是燃料电池堆中更便宜的催化剂。丰富的铂金堆栈为丰田汽车的Mirai燃料电池轿车带来了高达85,000美元的价格


中国政府似乎期望在未来十年内达到这个目标。到2030年,其计划要求100万辆燃料电池汽车在中国的道路上巡航。据英国“ 金融时报”报道,为实现这一目标,它正在为中国科技大学等国内研究提供资金,并为中国企业提供丰厚的补贴,每辆汽车最高可达30,000美元,另外还有本地补贴


在过去两年中,一些中国公司购买了外国燃料电池公司的股份,并建立了合资企业以获得先进技术。最近,在2018年11月,中国发动机和汽车零部件制造商潍柴动力收购了20%的加拿大燃料电池先驱Ballard Power Systems在一项单独的交易中,它收购了英国燃料电池制造商Ceres Power 20%的股份


来源:IEE Inspectrum

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