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采用纳米技术的新型燃料电池架构,耐用性更高

2023-08-15 17:49:46 洛斯阿拉莫斯国家实验室团队 阅读:
从现实角度来看,这意味着我们可以拥有更耐用的燃料电池,在更长的使用寿命内提供高燃料经济性。这项工作表明,我们可以摆脱传统的碳基催化剂载体,消除与碳腐蚀相关的降解问题,同时仍然实现高燃料电池性能。

一种有前途、更耐用的燃料电池设计可以帮助改变重型卡车和其他清洁燃料电池应用。这种创新电极由比其他设计更不易腐蚀的纳米线组成,是聚合物电解质膜燃料电池的核心,可能会开创燃料电池的新时代,燃料电池使用氢气作为车辆的零排放动力。XO2ednc

同轴纳米线方法是洛斯阿拉莫斯国家实验室提出的几种新颖燃料电池设计之一;《自然能源》杂志最近描述了一种凹槽电极设计。XO2ednc

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洛斯阿拉莫斯国家实验室团队的科学家雅各布·斯彭德洛(Jacob Spendelow)在杂志上描述了其研究结果,他说:“从现实角度来看,这意味着我们可以拥有更耐用的燃料电池,在更长的使用寿命内提供高燃料经济性。这项工作表明,我们可以摆脱传统的碳基催化剂载体,消除与碳腐蚀相关的降解问题,同时仍然实现高燃料电池性能。”XO2ednc

耐用性的提高使得该燃料电池成为重型卡车运输应用的强有力的候选者,这些应用需要燃料电池的使用寿命超过 25,000 小时。XO2ednc

同轴纳米线电极(CANE)由垂直排列的纳米线阵列组成,其中每根纳米线均包含围绕离子导电聚合物核心的催化活性铂薄膜。通过避免使用碳基催化剂载体,CANE 消除了与碳腐蚀相关的常见降解机制。XO2ednc

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同轴纳米线电极示意图。插图描绘了单根同轴纳米线以及纳米线内部的剖面图,显示了在离聚物核心中传输的质子和在 Pt 纳米膜壳中传输的电子如何与氧气结合以完成燃料电池阴极反应。XO2ednc

该团队对新型燃料电池进行了加速压力测试,以评估其耐用性。在针对支撑材料进行 5,000 次压力测试循环后,CANE 的性能仅损失了 2% ,而传统碳基电极的性能损失了 87%。XO2ednc

Demi Xia编译XO2ednc

责编:Demi
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