研究人员希望大规模生产降低燃料电池的成本

领导的一个研究小组宾夕法尼亚州立大学创造了一个方法,可能有助于降低燃料电池的成本。小说技术模仿过程中使用的生产电脑芯片来降低铂族金属的数量(PGM)载荷。

图片来源:Black_Kira / Shutterstock.com

7月24日th,2023年,他们发现在江淮盟,开放获取美国化学学会杂志》上。

大规模生产的新方法可以降低成本障碍质子交换膜基燃料电池,可电电力重型车辆,从而减少温室气体排放,要求通讯作者Christopher arg化学工程系副教授,教员在能源与环境研究院。

燃料电池电动汽车是最好的电力火车平台重型车辆和车辆,经常需要移动货物和人。

克里斯托弗参数,研究相应的作者和副教授,宾夕法尼亚州立大学化学工程系

自组装嵌段共聚物模板,纳米结构有序范式的形状,使用在新发现的方法产生大表面积的支持。

这种方法,也称为嵌段共聚物光刻技术,是一种自底向上的光刻图形技术用于创建稠密的模式与特征尺寸从6到40纳米大的地区。

研究者气急败坏的涂上一层薄薄的PGM到支持衬底制造密度后,适度的高表面面积支持周期性特征尺寸。

arg补充说,“我们首次采用了这一技术,使电极与加载的PGM非常低。我们新的electrocatalysts不是合金,显示竞争性能最先进的铂纳米粒子高表面积碳支持同时显示更好的耐久性高的铂纳米粒子相比表面积碳支持。”欧洲杯猜球平台

替代锂离子电池电动汽车更受欢迎包括燃料电池电动汽车。

参数进一步表示,表现不佳的“汽车使用锂离子电池当他们的唯一目的就是不断地运送货物和乘客,如飞机、公共汽车、船舶、火车和大卡车。这些传输应用程序没有时间等待充电。另外,燃料电池电动汽车车辆时提供高的能量密度大,需要旅游很大距离。”

用于重型车辆时,燃料电池发电厂的更高的能量密度使更多的能量存储在一个受限的体积或重量,导致更长的驾驶距离或更有效的能源储存。

氢燃料电池电动汽车也使用和排放污染物或排放。

“燃料电池不燃烧氢与空气中的氧气。相反,它执行一个电化学反应与氢气与氧气反应在一个电极,另一个在另一个电极。在氧电极反应的质子氢与氧结合,“arg指出。

他进一步表示,“电子从反应外部通过电池驱动电动机,和唯一的副产品就是水。此外,如果氢来自水电解的可再生能源,被认为是绿色氢和碳排放为零。”

燃料电池电动汽车的销量并没有意识到尽管零排放和增加能量密度的吸引力。相比250万年电池电动汽车在美国销售自2012年以来,只有大约15000年燃料电池电动汽车。一个限制是缺乏基础设施与氢充电。

团队有一个提案申请使用他们的创新扩展表面electrocatalyst额外的电化学过程,如电解水生成氢气的绿色。

参数的结论是,“现在,我们正试图整合这一过程使实际燃料电池膜电极组件用于电厂和水电解槽。”

Deepra Bhattacharya宾夕法尼亚州立大学研究生研究的主要作者,和柯Wang材料研究所,助理研究教授也随着arg团队的成员。欧洲杯足球竞彩

这项研究,担任这项工作的基础是由先进的材料和制造技术办公室的美国能源部。欧洲杯足球竞彩

期刊引用:

巴塔查里亚,D。et al。(2023)扩展表面薄膜铂Electrocatalysts与可调的纳米形态。江淮盟。doi: 10.1021 / jacsau.3c00277

来源:https://www.psu.edu/

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