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國(guó)際動(dòng)態(tài)

研究人員開發(fā)新型無膜燃料電池 利用空氣中的氧氣發(fā)電

文字:[大][中][小] 手機(jī)頁(yè)面二維碼 2020-10-9     瀏覽次數(shù):    

蓋世汽車訊 據(jù)外媒報(bào)道,加拿大國(guó)立科學(xué)研究院(INRS)教授Mohamed Mohamedi的研究團(tuán)隊(duì),設(shè)計(jì)了一種綠色無膜燃料電池,它使用的是空氣中的氧氣。

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 (圖片來源:INRS) 

常規(guī)燃料電池可為電動(dòng)汽車提供動(dòng)力。在使用過程中,這些燃料電池會(huì)失去電壓,最終停止工作。這是因?yàn)槿剂想姵刎?fù)極室中的醇類分子(甲醇或乙醇)穿過將其與正極室分開的隔膜,與正極室中的氧分子反應(yīng),導(dǎo)致電壓下降。 

科學(xué)家們?cè)腴_發(fā)一種可以阻止醇類分子通過的薄膜,但未獲成功。在本項(xiàng)研究中,主要研究人員Mohamed Mohamedi教授提出另一建議,即開發(fā)不帶膜的燃料電池。 新方案的成本更低,制造步驟也進(jìn)一步減少,但無法解決關(guān)鍵挑戰(zhàn)。Mohamedi教授稱:“與常規(guī)燃料電池一樣,當(dāng)薄膜被移除時(shí),甲醇或乙醇會(huì)與氧氣發(fā)生反應(yīng)。為了防止電壓下降,我們必須開發(fā)用于正極室的選擇性電極。由博士生Juan Carlos Abrego-Martinez設(shè)計(jì)的這些電極,在醇類分子存在的情況下不活躍,但對(duì)產(chǎn)生電力的氧氣很敏感?!倍?,這種無膜燃料電池還有一個(gè)特性:可以利用周圍空氣中的氧氣。 

從模型到原型 

在建造工作原型時(shí),研究人員首先運(yùn)行由Alonso Moreno Zuria創(chuàng)建的數(shù)值模擬,他是INRS博士后研究員,也是這項(xiàng)研究的主要作者之一。研究小組通過計(jì)算機(jī)建模,測(cè)試燃料電池中選擇性電極的不同配置。Mohamedi教授表示,“常規(guī)燃料電池就像三明治,中間是薄膜。我們選擇單層設(shè)計(jì),而且必須確定電極的排列和空間,以最大限度地利用燃料,同時(shí)保持環(huán)境空氣中的氧氣濃度?!?nbsp;

研究人員確定配置后,立刻進(jìn)行概念驗(yàn)證原型測(cè)試。這種無膜燃料電池僅用234微升甲醇,就可以為L(zhǎng)ED供電四小時(shí)。研究人員希望對(duì)此類燃料電池進(jìn)行優(yōu)化,使其能夠使用乙醇。這是一種可以用生物質(zhì)和農(nóng)業(yè)廢物生產(chǎn)的綠色燃料,而且單位體積提供更多的能量。


來源:蓋世汽車

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