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香港科技大学研制出迄今为止世界上最耐用的氢燃料电池

(纳闻记者钱明宇报导)

香港科技大学(HKUST)研究团队研发出新型氢燃料电池,不仅刷新了电池耐用性记录,而且更具成本效益,有助于推动绿色能源的普及和有助于实现碳中和目标。

氢燃料电池利用氢气和氧气发电,被认为是一种更清洁的电力来源,因为在发电过程中不会产生二氧化碳、悬浮颗粒和其他可能导致环境问题的烟雾和空气污染物。

虽然氢能已经发展了一段时间,但氢能发电并没有大规模商业化,因为氢燃料电池依靠电催化剂发电,而且催化剂大多由铂制成,价格昂贵且生产稀缺。

科学家们一直在努力寻找铂的廉价替代品,但铁、氮、碳等物质的催化发电效率和耐久性较差。

照片 香港科技大学化学与生物工程系邵敏华教授。 (香港科技大学摄)

香港科技大学化学与生物工程系邵敏华教授领导的一个团队最近开发了一种新配方,可以将催化剂中所需的铂量显着减少高达 80%。

根据美国能源部关于氢燃料电池耐久性的测试标准,这款氢燃料电池创造了电池发电耐久性的新世界纪录。

尽管新型混合催化剂的铂含量极低,但经过 10 万次高加速应力测试循环后,催化效率仍可保持在 97%。

当前可用的催化剂在经过 30,000 次高加速应力测试循环后,效率会降低 50%。

另一项测试结果也表明,使用新型混合催化剂后,氢燃料电池可以连续运行200多个小时,催化效果没有下降。

这种催化剂的高效率是因为它具有3种不同类型的催化活性位点,比传统的只有一个活性位点的催化剂还要多,催化效率是普通铂催化剂的3.7倍。

理论上,催化性能越好,燃料电池产生的功率就越大。

兼任科大能源研究所所长的邵先生表示,要建设碳中和社会,就必须使用氢燃料电池作为绿色能源转换装置。 应对气候危机,必须进一步加强绿色能源的应用。

他还表示很高兴这项研究成果让他的目标向前迈进了一步,并感谢香港政府对绿色科技基金的支持,让团队继续优化催化剂,并将其用于氢气。燃料电池汽车和其他电化学能源产品。

这项研究得到了中国科技部、深圳市科技创新委员会和香港研究资助局的资助。 相关研究内容近日发表在《自然催化》杂志上。

(L)经过10万次电压循环的高加速应力测试,催化效率仍能保持在97%。  (R) 催化剂由原子分散的铂、单原子铁和铂铁合金纳米粒子组成。  (香港科技大学摄)