氢燃料电池迎来重大突破!新的碳涂层镍阳极有望取代贵金属,并大大降低成本
2022-03-26 作者:蚂蚁生活网 【 字体:大 中 小 】
金融美联社(上海,编辑黄俊智)新闻,据报道,美国康奈尔大学的研究人员发现,涂有氮和碳的镍阳极可以催化氢燃料电池中的一个重要反应,它的成本只是目前使用的贵金属的一小部分。。 这一新发现可能加速氢燃料电池的广泛应用。
氢燃料电池作为一种高效清洁的能源,在汽车等应用领域有着广阔的前景。这是Hé;D.Abru医生?作为实验室的一系列发现之一,他们正在寻找用于碱性燃料电池的活性、廉价和耐用的催化剂。研究人员说:;
这一发现在使用高效清洁的氢燃料电池取代化石燃料方面取得了进展。”他说;这项研究的结果最近发表在《美国国家科学院院刊》上。
目前,氢燃料电池需要昂贵的贵金属,如铂,来有效地催化它们用来发电的反应。尽管碱性聚合物电解质膜燃料电池(APEMFC)可以使用非贵金属电催化剂,但它们缺乏必要的性能和耐用性来取代贵金属基系统。燃料电池通过氢氧化反应(HOR)和氧还原反应(oor)发电。研究人员表示,铂是这两种反应的典型催化剂,因为它可以有效地催化这两种反应,并且在质子交换膜燃料电池的酸性环境中耐用。其他材料呢?研究人员写道,非贵金属hor电催化剂的最新实验需要克服两个主要挑战:由于氢键能量太强,固有活性低,由于金属氧化物形成
的快速钝化,耐久性差。。为了克服这些挑战,研究人员设计了一种镍基电催化剂,其2纳米外壳由氮掺杂碳制成。他们的氢燃料电池有一个阳极(氢被氧化的地方)催化剂,由一个固体镍核和一个碳壳组成。当与钴锰阴极(氧气被还原)配对时,完全不含贵金属的氢燃料电池的输出超过200毫瓦/平方厘米。研究人员说,镍电极表面的氧化镍大大减缓了氢氧化反应。氮掺杂碳涂层起到保护层的作用,增强了hor动力学,使反应更快、更有效。
此外,镍电极上石墨烯涂层的存在防止了氧化镍的形成,这大大提高了电极的使用寿命。这些电极对一氧化碳也有更强的抵抗力,而一氧化碳会迅速氧化;毒药;白金。
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这种新型阳极的使用将大大降低价格,并使碱性燃料电池得到广泛应用”他们补充道。
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