美國研發高功率液體燃料電池 工作電壓為傳統氫燃料電池的2倍

2020-12-08 騰訊網

蓋世汽車訊 據外媒報導，美國作為全球最大的能源消費國之一，交通運輸部門的電氣化對未來的能源和環境至關重要。不過，該部門的電氣化需要大功率的燃料電池（單獨使用或與電池結合使用），以促進向電動車輛（汽車和卡車）、船隻和飛機過渡。

（圖片來源：華盛頓大學）

液體燃料電池是傳統氫燃料電池的完美替代品，因為不需要運輸和存儲氫，可以為無人潛水器、無人機以及電動飛行器提供動力，而且可以大大降低成本。此外，此類燃料電池還可以作為現有純電動汽車的增程器，以促進電動汽車的普及。

現在，美國聖路易斯華盛頓大學（Washington University in St. Louis）McKelvey工程學院的工程師們研發了一款高功率直接硼氫化物燃料電池（DBFC），其工作電壓是傳統氫燃料電池的兩倍。

該研究團隊由Roma B.和Raymond H. Wittcoff傑出大學教授Vijay Ramani領導，率先研發了一種反應物：可確定實現大功率運行的最佳流量、流場結構以及停留時間，從而解決了DBFC的關鍵挑戰，即適當分布的燃料和氧化劑以及緩解寄生反應。

更重要的是，該團隊展示了一個單電芯，其工作電壓為1.4V或更高，是傳統氫燃料電池的2倍，峰值功率接近1瓦特/平方釐米。將電壓提高一倍就可以實現更小、更輕、更高效的燃料電池設計，意味著當多塊電池變成電池組用於商業用途時，在重量和體積方面將獲得顯著優勢。此外，研究人員的方法也廣泛適用於其他類別的液體燃料電池。

改進現有燃料電池技術的關鍵是減少或消除副作用，實現這一目標的主要研究方向包括研發新型催化劑，以解決採用燃料電池和現場部署燃料電池所面臨的重大障礙。

研究人員表示：「燃料電池製造商通常不願意投入大量資金或精力來採用一種新材料，但是利用現有的硬體和組件達到相同或更好的性能則可以改變遊戲規則。催化劑表面形成氫泡沫一直是直接硼氫化鈉燃料電池的一個問題，但是可以通過合理設計流場最大限度地減輕該問題的影響。」

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