氧气也可发电? 研究人员开发新型绿色无膜燃料电池

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据外媒消息,加拿大国立科学研究院教授Mohamed?Mohamedi的研究团队,设计了一种绿色无膜燃料电池,它使用的是空气中的氧气。

目前的常规燃料电池可以为电动汽车提供动力。但是在使用过程中,常规燃料电池的电压会流失,最终从而停止工作。问题在于燃料电池负极室中的醇类分子穿过将其与正极室分开的隔膜,从而与正极室中的氧分子发生化学反应,导致电压下降。

科学家们致力于开发出一种可以阻止醇类分子穿过的薄膜,但一直未取得成功。而Mohamed?Mohamedi教授另辟蹊径,提出开发不带膜的燃料电池的建议。根据此建议,在当薄膜被移除的实验时,醇类分子会与氧气发生反应。为了防止电压下降,研究团队的博士生Juan?Carlos?Abrego-Martinez专门开发用于正极室的选择性电极,对于在醇类分子存在的情况下这些电极不活跃,但对产生电力的氧气很敏感。新方案不仅成本更低,而且生产制造步骤也进一步减少,但是目前仍无法解决关键挑战。

Mohamedi教授介绍,“常规燃料电池组成就像三明治一样,中间就是薄膜。我们选择单层设计,关键在于必须确定电极的排列和空间,从而可以最大限度地利用燃料,同时也能够保持环境空气中的氧气浓度。”根据Mohamed?Mohamedi教授的方案,研究人员在建造工作原型时,首先运行由Alonso?Moreno?Zuria创建的数值模拟,通过计算机建模,测试燃料电池中选择性电极的不同配置。

通过模拟,确定电极配置后,研究团队立刻进行概念验证原型测试。据透露,仅用234微升甲醇的无膜燃料电池,就可以为LED供电四小时。研究人员对此类燃料电池进一步进行优化,希望其能够使用乙醇。目的在于乙醇是可以用生物质和农业废物生产的绿色燃料,而且同等单位体积下,其提供更多的能量。

选车君观点:

新能源汽车时代,提供动力的电池是关键点。资源总有枯竭的一天,Mohamedi教授的科学研究团队的绿色无膜燃料电池方案,是否能带来燃料电池的划时代改变,让人期待。

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