美國研發廉價催化劑制固體氧化物燃料電池 可取代汽車汽油發動機
時間:2020-07-11 15:04來源:蓋世汽車 作者:余秋云
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（圖片來源：華盛頓州立大學）
據外媒報道，美國華盛頓州立大學（Washington State University）在固體氧化物燃料電池（SOFC）方面取得了關鍵進展，或讓此種高能效、低污染的技術成為一種更可行的替代品，代替為汽車提供動力的汽油發動機。
研究人員在博士研究生Qusay Bkour和Gene與Linda化學工程與生物工程系教授Su Ha的帶領下，研發了一種獨特且廉價的納米顆粒催化劑，能夠讓該款燃料電池將汽油等液體燃料轉化為電能，而不會在電化學過程中出現停頓，最終有助于實現二氧化碳排放量低的高效汽油動力汽車，因為二氧化碳排放是全球變暖的原因之一。
燃料電池提供了一種清潔高效的方法，能夠讓燃料中的化學能直接轉化為電能。此類電池與普通電池類似，也有陽極、陰極和電解液。不過，電池會提供之前存儲的電力，與之不同的是燃料電池可以在有燃料的情況下持續提供電力。
因為燃料電池依靠電化學反應工作，而不是讓活塞做機械工作，所以燃料電池比汽車中的內燃機更高效。當氫氣用作燃料時，燃料電池的唯一廢物就是水。但是，雖然氫燃料電池技術的前景很好，將高壓氫氣存儲在燃料罐中卻帶來了巨大的經濟和安全挑戰。此外，在美國幾乎沒有氫氣基礎設施，因此該技術的市場滲透率非常低。
與純氫燃料電池不同，研究人員研發的SOFC技術可利用汽油、柴油，甚至生物基柴油燃料等各種液體燃料工作，而且催化劑中無需使用昂貴的金屬。由汽油SOFC技術驅動的汽車仍可以使用現有的加油站。
但是，以汽油為燃料的燃料電池往往在內部會積累碳，從而讓轉化反應停止。硫等液體燃料中常見的化學物也會阻礙此類反應，還會讓燃料電池失效。
因此，華盛頓州立大學研究團隊在SOFC燃料電池中采用了由鎳制成的廉價催化劑，然后添加了元素鉬的納米顆粒。在測試摻鉬催化劑時，研究人員發現其燃料電池可以連續工作24小時而不出現故障，該系統能夠阻止碳堆積以及硫中毒。相比之下，普通的鎳催化劑會讓電池在一個小時內就失效。
液體燃料電池技術在交通應用等各種耗電市場上有巨大的商機，研究人員們正與汽車行業搭建橋梁，制造出可以在真實環境下、運行得更持久的燃料電池。
(責任編輯：子蕊)
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