2005年8月29日
工程师们普渡大学已经开发出一种为燃料电池生产氢气的新方法，可以自动为便携式电子产品(如笔记本电脑)的电池充电，从而消除了使用墙壁插座的需要。
研究结果于周日(8月28日)在年度报告中公布美国化学学会的会议在即将出版的《燃烧与火焰》(Combustion and Flame)杂志上，一篇经过同行评议的论文将对此进行详细阐述。这篇论文是由研究科学家Evgeny Shafirovich，博士后研究助理Victor Diakov和Arvind Varma他是R. Games Slayter化学工程特聘教授、普渡大学化学工程学院院长。
研究人员在今年早些时候开发了这种新方法，并设想了一个未来的系统，在这个系统中，释放氢的材料颗粒将包含在一次性信用卡大小的墨盒中。一旦芯块用完，一个新的芯块将被插入手机、个人数字助手、笔记本电脑、数码相机、手持医疗诊断设备和除颤器等设备中。
瓦尔马说，这种方法还可能在军事上应用于士兵的便携式电子设备以及航天器和潜艇上的设备。2020欧洲杯下注官网
这项新技术结合了两种已知的制氢方法。Varma说，以前的方法有局限性，单独使用时不实用，但这些缺点在结合使用时可以克服。
其中一种方法是由来自普渡大学的化学家、诺贝尔奖得主赫伯特·c·布朗(Herbert C. Brown)发明的，他在第二次世界大战期间发现了一种名为硼氢化钠的化合物。这种化合物含有钠、硼和氢。他后来开发了一种技术，通过将硼氢化钠与水和催化剂结合来生产氢。然而，这种方法有一个主要缺点，因为它需要昂贵的催化剂，如钌。
另一种方法涉及化学反应，微小的铝颗粒与水结合，铝被点燃，在燃烧过程中释放氢。欧洲杯猜球平台这种方法不需要昂贵的催化剂，但它产生的氢气量不足以实际应用于燃料电池。
Varma说:“我们的解决方案是使用三硼氢化物-金属-水混合物将两种方法结合起来，这种混合物不需要催化剂，而且有足够高的产氢率，使这种方法有希望应用于燃料电池。”“到目前为止，我们已经在实验中表明，我们可以将6.7%的混合物转化为氢气，这意味着每100克混合物我们可以生产近7克氢气，这一产量已经比市场上的替代方法更好。”
沙费罗维奇说，研究人员已经为这项技术提交了临时专利申请，希望通过进一步的试验将产量提高到10%左右。
这种方法产生的氢可以用来驱动燃料电池，然后产生电力给电池充电。电脑芯片会自动检测电池何时需要充电，并激活一个新的芯块，直到芯块上所有的芯块都被消耗掉。迪亚科夫说，反应产生的副产品对环境是无害的，可以安全地丢弃或回收。
除了在便携式电子设备方面的潜在应用外，该技术还有望作为一种能源为航天器硬件提供动力。
沙费罗维奇说:“阿波罗13号事故是由液氧爆炸引起的，液氧和液氢都是航天器燃料电池的燃料。”“使用化学混合物，比如我们的混合物，来产生氢和氧，就可以消除这种爆炸的可能性。”
制氢反应的一个关键步骤是使用直径仅为100纳米或100亿分之一米的微小铝颗粒。欧洲杯猜球平台
“你不会想要使用大块的铝，因为那样你只会在这些大块的表面发生反应，所以你不会产生足够的氢，”Varma说。“你更愿意使用具有高表面积的微小颗粒，这使它们能够完全反应，不留下任何废欧洲杯猜球平台物，并产生更多的氢。”
另一个关键成分是一种特殊的凝胶，它是由一种叫做聚丙烯酰胺的物质与水结合而成的。
Shafirovich说:“如果你想点燃铝和水的混合物，问题是水在100摄氏度沸腾，而铝的点燃温度要高得多。”“所以，如果你试图点燃混合物，你只是蒸发了水，而铝不会点燃。
“当我们使用这种凝胶时，水在更高的温度下沸腾，纳米级粉末也降低了铝的着火温度。所以你既提高了水的沸点，又降低了铝的着火温度，使反应成为可能。”
研究人员相信，他们将能够安全地散发反应产生的热量，使这项技术在便携式电子产品中实用。
这项研究得到了工程学院普渡大学氢经济计划的支持，并作为普渡大学新能源中心的一部分进行，该中心于今年在大学的探索公园创建。
http://www.purdue.edu/