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氢气作为一种清洁能源，在现代社会越来越受欢迎，在交通运输、发电和储存、太空探索等许多工业领域都有广泛的应用。由Ecolectro公司为生产高性能氢燃料电池和低成本制氢电解槽铺平了道路。欧洲杯足球竞彩
在20世纪70年代首次出现了氢气经济的概念，或者使用氢气作为传统化石燃料的非污染替代品，首先出现。氢气变得有吸引力，因为当它被燃烧以产生热量或与燃料电池中的空气中的氧气反应以产生电力时，唯一的废物是水。
将氢作为一种能源最有希望的方法之一是与燃料电池技术相结合。燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的电化学装置，其副产品只有水和热。在这样的装置中，氢以比燃烧更有效的方式被电化学氧化。燃料电池只要有燃料(氢)和氧气(通常是空气)供应，就可以无限地运行和发电。
氢燃料电池如何工作？
氢燃料电池的操作类似于电池 - 该装置具有两个电极（阳极和阴极），其通过电解质（可为液体，固体或聚合物膜）分离。氧气与阴极接触，而氢气被送入阳极。
在阳极上的催化反应将带负电荷的电子(e-)从氢原子转化成带正电的离子(H+或质子）。在到达阴极之前，可以使用自由电子的流量作为电动电流以电源电流。电极之间的电解质仅选择性地允许带电离子通过，通过在阴极上重新组合电子，质子和氧气来缩小电路以产生水。
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燃料电池生产受贵金属催化剂可用性的限制
尽管现代聚合物电解质氢燃料电池具有许多优点，但它们的广泛商业化仍然是由于制造成本非常高的挑战。
目前的燃料电池生产技术依赖于使用质子交换膜(PEM)作为全氟磺酸聚合物(如Nafion膜)制成的聚合物电解质。
然而，PEM燃料电池在电极上需要非常活跃的催化剂材料，通常由价格昂贵且供应很少的铂族金属制造，这极大地阻碍了氢燃料电池的大规模生产。
更便宜的催化剂材料可以使燃料电池技欧洲杯足球竞彩术可持续发展
美国Ecolectro公司将贵金属催化剂需求视为氢燃料电池技术的主要瓶颈，开发了用于下一代、成本高效的氢燃料电池的新型聚合物材料。欧洲杯足球竞彩
该公司的联合创始人加布里埃尔·罗德里格斯-卡莱罗博士(Gabriel Rodriguez-Calero)和克里斯蒂娜·胡格博士(Kristina Hugar)在康奈尔大学(Cornell University)花了多年时间开发用于能源储存和发电的先进材料，直到他们决定联手努力欧洲杯足球竞彩，为所有人确保一个绿色和可持续的未来。
建立公司团队的广泛研究和工程经验，Rodriguez-Calero和Hugar博士通过将基于PEM的燃料电池与碱性燃料电池的优点相结合来采用非常创新的方法。
在碱性燃料电池中，碱性液体电解质（通常是氢氧化钾水溶液）允许运输带负电荷的氢氧化物阴离子（哦-）朝向细胞的阳极（而不是在PEM燃料电池中朝向阴极的质子）。
碱性燃料电池的主要优点是氧还原反应在碱性环境（高pH）中进行，这允许使用更便宜的催化剂，例如镍和钴，其在碱性中表现出高催化活性和稳定性环境。
成本效益高的氢燃料电池的创新聚合物材料欧洲杯足球竞彩
Ecolectro公司的科学家们已经开发出了一种以碳氢化合物为基础的经济高效的聚合物，该聚合物的主链上附加了一个异常稳定的四基(二烷基氨基)膦阳离子。利用这些材料，Ecole欧洲杯足球竞彩ctro提供了一系列可用于下一代碱性燃料电池的产品。
一种名为Tetrakis的聚合阴离子交换膜(AEMs)被设计用于碱性燃料电池中的氢氧化物传输介质，与现有的碱性燃料电池技术相比，它有几个优点。
阳离子部分固定在聚合物链上(而不像在液体电解质中那样可移动)，这大大降低了电解质的降解。这种碳氢基聚合物材料具有优异的机械性能，可以制造高性能操作所需的薄而坚固的薄膜。
可回收的具有成本效益的聚合物作为阴离子交换膜的构建块
Ecolectro的聚合物成本低，不需要昂贵的铂或钯催化剂，这一特性可以显著降低氢燃料电池的成本。烃基聚合物基质允许催化剂材料在组件寿命结束时的回收(不像PEM中使用的全氟聚合物阻碍铂催化剂的回收)。
Tetrakis AEMs提供了无与伦比的化学稳定性，高导电性，机械耐用。内部测试表明，在加速碱性测试条件下超过120天没有化学降解，氢氧根离子电导率为22 mS cm－1(室温)。
根据Ecolectro的团队，这些参数展示了他们的AEM在商业燃料电池技术中使用的适用性。
该公司还提供特殊配方的离子溶液，可用于增强电极、催化剂和聚合物膜之间的电化学界面，以获得更好的性能。
由公司开发的全系列聚合物碱性交换材料允许其制造具有廉价的非铂电极催化剂的完整膜电极组件，可欧洲杯足球竞彩用于成本效率的氢燃料电池。
可持续制氢的下一代电解槽
更重要的是，Ecolectro系列的阴离子交换材料和膜电极组件可用于电解器设备，这些设备利用电流将水分子分解欧洲杯足球竞彩为氢和氧(与反向操作燃料电池类似)。
具有成本效益的电解槽可以成为具有吸引力和商业可行性的超纯氢气生产方法，超纯氢气是一种基本的化学原料和无污染燃料(目前主要来自天然气加工)。
清洁和可持续的未来计划
这些观点是激励ecolectro开车提供一种有效且稳健的方法来清洁可再生电力和氢气。
Ecolectro突破性发展的价值也得到了美国能源部、高级研究计划局能源和纽约州能源研究和开发局的认可和支持，这将帮助该公司扩大其碱性交换离聚物和膜的组合，以及满足日益增长的成本效益高的可再生电力和可持续制氢需求的制造能力。
参考资料及进一步阅读
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《Ecolectro:构建通往更清洁燃料电池和更宜居世界的道路》(widinsider, 2019)。(在线)www.wired.com.可用于：https://www.wired.com/wiredinsider/2019/01/ecolectro-building-a-path-to-cleaner-fuel-cells-and-a-more-livable-world/(2020年8月16日通过)。
绿色汽车大会(2018)Ecolectro获得170万美元的ARPA-E奖，用于开发用于燃料电池和电解槽的碱性交换膜和离聚物。[网上]https://www.greencarcongress.comhttps://www.greencarcongress.com/2018/12/20181202-ecolectro.html.(2020年8月16日通过)。
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