2005年8月25日
对燃料电池热一直是一个问题。通常不是太多(陶瓷燃料电池)对某些便携使用,如汽车或电子产品,或过少(聚合物燃料电池)有效。
而聚合物电解质膜(PEM)燃料电池被广泛认为是最有前途的燃料电池的便携使用,他们的低操作温度和由此产生的低效率阻止他们跳有前途的技术,实用技术。
但研究人员乔治亚理工学院发现一种化学物质,可以让PEM燃料电池运行在更高的温度下没有水分,可能意味着聚合物燃料电池可以比以往任何时候都更便宜,最后运行温度高到足以让他们实际用于汽车和小型电子产品。
梅林天虹刘博士的团队领导,教授佐治亚理工学院材料科学与工程学院,发现一种叫三唑的化学物质明显比类似的化学研究人员探索更有欧洲杯足球竞彩效的提欧洲杯线上买球高依赖于聚合物膜电导率和减少水分。研究结果发表在《美国化学学会》杂志上。
“三唑将大大减少很多问题阻止聚合物燃料电池进入诸如汽车、手机和笔记本电脑,”刘说。“这将有一个戏剧性的效果。”
本质上燃料电池产生的电力将氢气和氧气的化学物质转化为水。要做到这一点,质子交换膜燃料电池的需求,经过特殊处理后的材料,看起来很像塑料包装,进行质子(带正电荷的离子),但块电子。这种膜的关键是构建一个更好的燃料电池。
目前到聚合物用于燃料电池有几个问题,阻止他们广泛使用。首先,他们的工作温度是如此之低,即便是微量的氢燃料的一氧化碳将毒药燃料电池铂催化剂。为了避免这种污染,氢燃料必须经历一个非常昂贵的净化过程,使得传统的电池或燃料电池一个昂贵的选择以汽油为燃料的发动机。在更高的温度,如允许包含三唑膜,燃料电池可以忍受更高的氢燃料的一氧化碳水平。
三唑的使用还解决了燃料电池最持久的问题之一——热。陶瓷燃料电池目前市场上运行在非常高的温度(约800摄氏度),太热等大多数便携式应用程序小电子产品。
虽然现有的PEM燃料电池可以在更低的温度下操作,它们比陶瓷燃料电池效率低得多。聚合物膜燃料电池膜必须保持相对凉爽,这样可以保持他们所需要的水分进行质子。为此,聚合物燃料电池以前被迫在温度低于100摄氏度。
热必须从燃料电池保持冷静,和水平衡必须到聚合物的维护,以确保所需的水合作用。这就增加了燃料电池系统的复杂性和显著减少其整体效率。但通过使用triazole-containing到聚合物,刘翔的团队已经能够提高PEM燃料电池操作温度120摄氏度以上,消除水管理系统的必要性,极大地简化了冷却系统。
“我们使用三唑取代水,”刘说。“通过这样做,我们可以带来显著的温度。”
三唑也是一个非常稳定的化学和培养稳定的燃料电池操作条件。
虽然他们推动聚合物燃料电池与三唑120摄氏度,刘翔的团队正在调查更好的获得这些聚合物温度更高,他说。
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