近日，美國華盛頓州立大學(xué)的研究人員對(duì)固體氧化物燃料電池(SOFC)的研究取得了關(guān)鍵進(jìn)展，這項(xiàng)高效能、低污染的技術(shù)可能會(huì)成為汽油燃機(jī)的可行替代。
燃料電池與環(huán)境友好
在吉恩和琳達(dá)化學(xué)工程和生物工程學(xué)院的在讀博士研究生QusayBkour和SuHa教授的帶領(lǐng)下，研究人員開發(fā)出了一種獨(dú)特且廉價(jià)的納米顆粒催化劑，使燃料電池能夠?qū)⑵偷纫后w燃料轉(zhuǎn)化為電能，而不會(huì)在電化學(xué)過程中熄火。這項(xiàng)研究可能會(huì)引起一定的環(huán)境效應(yīng)——導(dǎo)致高效率的汽油動(dòng)力汽車降低二氧化碳排放量，以此達(dá)到減緩全球變暖的效果。
據(jù)了解，燃料電池提供了一種清潔高效的方式將燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。它們與電池相似，因?yàn)樗鼈冇嘘枠O、陰極和電解液。與電池不同的是，燃料電池只提供它們之前儲(chǔ)存的電力，只要它們有燃料，就可以提供持續(xù)的電流量。因?yàn)?，燃料電池靠電化學(xué)反應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)，而不是活塞做機(jī)械功。燃料電池可以比我們汽車?yán)锏膬?nèi)燃機(jī)效率更高。例如，當(dāng)氫被用作燃料時(shí)，所產(chǎn)生的唯一“廢物”即是水。
研究突破諸多燃料限制
盡管氫燃料電池技術(shù)前景被看好，但將高壓氫氣儲(chǔ)存在燃料箱中會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)和安全挑戰(zhàn)。與純氫燃料電池不同，開發(fā)的SOFC技術(shù)可以使用多種液體燃料，如汽油、柴油，甚至生物基柴油，并且不需要在催化劑中使用昂貴的金屬。以汽油SOFC為動(dòng)力的汽車還可以使用現(xiàn)有的加油站。
以汽油為動(dòng)力的燃料電池往往會(huì)在電池內(nèi)積聚碳，從而停止轉(zhuǎn)化反應(yīng)。液體燃料中常見的其他化學(xué)物質(zhì) （如硫），也會(huì)停止反應(yīng)并使燃料電池失效。
而對(duì)于SOFC燃料電池，華盛頓州立大學(xué)的研究小組使用了一種由鎳制成的廉價(jià)催化劑，添加了元素鉬的納米顆粒。在測試鉬摻雜催化劑時(shí)，該燃料電池能夠連續(xù)運(yùn)行24小時(shí)。相比之下，普通的鎳基催化劑在1小時(shí)內(nèi)即失效。
