氢是一个至关重要的元素在解决清洁能源难题,挑战,专家解决能源问题过渡渴望克服以减少碳排放。当使用氢作为燃料,它只产生电,热,和水,1不管它是否用于日常产品或大型发电厂。
图片来源:新南威尔士大学
然而,有很大的局限性,氢燃料电池技术。这些包括问题稳定、能量密度低、放电效率低下,以及退化问题,成本,以及氢燃料电池系统内存储的能力。2
为应对这些挑战,一群研究人员新南威尔士大学(新南威尔士大学)在悉尼已经着手开发一种新的技术,分析和提高氢燃料电池的稳定性。
我们的目标是建立更持久的燃料电池,可以解决稳定和退化问题,最终降低长期成本,促使创新更高效的燃料电池生产。
可持续能源的道路
氢燃料电池发电和热利用氢的化学能,留下水作为唯一的副产品。这是通过喂养氢燃料电池的阳极,在催化剂将它分为质子和电子。
与电池技术,燃料电池不需要充电,将操作只要提供稳定的燃料供应。这一特点赠款氢燃料电池延长运行寿命。此外,他们拥有一个更轻和更紧凑的设计,有可能产生更大的功率输出时融入汽车系统。
然而,氢燃料电池保持相对较高的成本由于他们使用铂,珍贵的稀土金属,作为催化剂。反过来,这导致了缓慢吸收这种类型的燃料电池,意味着商业成功还有一段路要走。
铂总是要贵,因为没有很多…因此,我们需要寻求替代方案,同时也提供一个快速和简单的方法来衡量这些新材料在氢燃料电池工作。
川教授赵,新南威尔士大学
这种追求创新的解决方案和持续改进催化剂反映出团队的决心开凿一条小路向更可持续的能源格局。
变化的催化剂
新南威尔士大学团队,由川赵教授领导,昆汀·迈耶博士和刘石羊先生从学校的化学,试图通过寻找一种提高氢燃料电池技术开发替代platinum-free催化剂。在这一过程中,团队认为他们可以显著提高氢燃料电池的商业可行性。
然而,所面临的挑战不仅仅是寻找替代材料;它是关于确保任何新的材料可以匹配或超过现有材料的功能和稳定性。
新南威尔士大学的研究人员集中在确定当demetallation铁和碳腐蚀发生。这些因素导致platinum-free易感性的增加在氢燃料电池催化剂降解。3
使用三个新方法,我们在实验室里测试,我们可以快速找出稳定platinum-free燃料电池,最重要的是理解为什么。这种方法可以很容易地通过其他实验室的科学家获得快速和准确洞察他们的燃料电池和催化剂的效率。
川教授赵,新南威尔士大学
从本质上讲,新南威尔士大学团队的多方面的努力,从催化剂探索创新的评估技术,是进步的催化剂在可持续能源领域。
一条通往增强稳定性
团队透露,这种技术使他们能够精确识别网站容易活动损失platinum-free催化剂,加速降解的因素在操作期间。通过识别和解决这一问题,研究小组认为,他们可以直接实现措施旨在缓解不利影响在燃料电池系统。
通过允许精确跟踪的降解机制,我们认为研究领域能够使新材料针对这些稳定问题。因此,我们相信我们的方法将有助于改善platinum-free催化剂的稳定性,给这个领域更光明的未来。
昆汀·迈耶博士,新南威尔士大学
新南威尔士大学团队已经表明,通过改善分析技术提高氢燃料电池的稳定性问题,别人努力寻找platinum-free催化剂用于燃料电池可以更好地识别和创建替代材料。
推而广之,这有前途的突破将有助于带来一个氢燃料电池的未来可能采取中心舞台在商业规模,跨越不同应用程序从发电厂到运输解决方案。
除了加强氢能源经济,这一成就可能推动我们更接近一个更干净、更可持续的能源格局。此外,这项研究在某种程度上,响应的必要性拥抱氢作为全球能源解决方案,考虑到正在进行的努力减少全球碳排放。4
引用和进一步阅读
燃料电池(2023)Energy.gov。可以在:https://www.energy.gov/eere/fuelcells/fuel-cells(访问:2023年8月15日)。
国际能源机构(2023)的未来氢-分析,国际能源机构。可以在:https://www.iea.org/reports/the-future-of-hydrogen(访问:2023年8月15日)。
Liu et al。(2023)的operando反褶积的退化机制iron-nitrogen-carbon质子交换膜燃料电池的催化剂,能源,环境科学。可以在:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/ee/d3ee01166f。
为什么氢(2022)氢委员会。可以在:https://hydrogencouncil.com/en/why-hydrogen/。(访问:2023年8月15日)。
免责声明:这里的观点是作者表达他们的私人能力,不一定代表AZoM.com T /有限的观点AZoNetwork这个网站的所有者和经营者。这个声明的一部分条款和条件本网站的使用。