化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
移動(dòng)端訪問更便捷
今日焦點(diǎn) Today's Focus
查看更多+-
就等你了！“煤化工行業(yè)分析檢測技術(shù)整體解決方案線上會(huì)議”報(bào)名開啟
2025年5月9日14:00，化工儀器網(wǎng)積極響應(yīng)行業(yè)需[詳細(xì)]
鐵碳氮也能做燃料電池的催化劑？氫燃料廣泛部署成為可能
2022年04月26日 10:28:57
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：羊舌木 點(diǎn)擊量：4464
近日，英國倫敦帝國理工學(xué)院開發(fā)出一種氫燃料電池，只使用鐵、碳和氮，這種廉價(jià)且容易獲得的材料作催化劑。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】氫燃料電池是將氫氣和氧氣的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種發(fā)電裝置，其原理就是電解水的逆反應(yīng)，將氫和氧分別供給陽極和陰極，氫通過陽極向外擴(kuò)散和電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后，放出電子通過外部的負(fù)載到達(dá)陰極。氫電池將氫氣轉(zhuǎn)化為電能，唯一的副產(chǎn)品就是水蒸氣，這使得它們成為了一種有吸引力的綠色替代能源，尤其是對于汽車行業(yè)而言。
然而氫燃料電池的廣泛使用在一定程度上受到了主要部件之一的成本的阻礙。目前燃料電池中常用的商用催化劑是鉑，鉑具有良好的分子吸附、離解特性，因此鉑催化劑成為最理想、也是當(dāng)前唯一商業(yè)化的催化劑材料。但是，鉑金屬價(jià)格昂貴，我國的儲(chǔ)存量也非常短缺，鉑昂貴的價(jià)格對于燃料電池大規(guī)模商業(yè)化是個(gè)極大的阻礙。若要想使燃料電池成為化石燃料真正可行的替代品，降低成本是必要的。
近日，英國倫敦帝國理工學(xué)院開發(fā)出一種氫燃料電池，只使用鐵、碳和氮，這種廉價(jià)且容易獲得的材料作催化劑。在這種新型催化劑中，所有的鐵都以單原子的形式分散在導(dǎo)電碳基質(zhì)中。其中所有原子都聚集在一起，使其更具反應(yīng)性。這些特性意味著鐵促進(jìn)了燃料電池所需的反應(yīng)，是鉑的良好替代品。在實(shí)驗(yàn)室測試中，該團(tuán)隊(duì)表明，在真實(shí)的燃料電池系統(tǒng)中，單原子鐵催化劑的性能接近鉑基催化劑。
不僅如此，該研究團(tuán)隊(duì)所開發(fā)的方法還適用于除燃料電池之外的其他應(yīng)用，例如使用大氣中的氧氣而非昂貴的化學(xué)氧化劑作為反應(yīng)物的化學(xué)反應(yīng)，以及使用空氣去除有害污染物的廢水處理。利用這種‘金屬轉(zhuǎn)移’的合成方法來制造一系列‘單原子’催化劑，避免了在合成過程中形成鐵簇，為一系列新的化學(xué)和電化學(xué)過程提供了機(jī)會(huì)。
鐵、碳和氮這些廉價(jià)且容易獲得的材料作催化劑，并且可以用來在高功率下運(yùn)行燃料電池。‘金屬轉(zhuǎn)移’讓氫燃料廣泛部署成為可能，最終將減少溫室氣體排放推進(jìn)世界走上凈零排放的道路。該團(tuán)隊(duì)的研究結(jié)果25日發(fā)表在《自然·催化》雜志上。
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
優(yōu)化廢鉛蓄電池跨省轉(zhuǎn)移管理試點(diǎn)單位清單（第二批）公布
生態(tài)環(huán)境部根據(jù)省級生態(tài)環(huán)境部門報(bào)送的試點(diǎn)單位情況，經(jīng)審核，生態(tài)環(huán)境部建立了優(yōu)化廢鉛蓄電池跨省轉(zhuǎn)移管理試點(diǎn)單位清單（第二批），現(xiàn)予印...2025-04-21 14:47:40 -
穩(wěn)定循環(huán)兩千次 水性電池能否推動(dòng)電動(dòng)汽車等領(lǐng)域發(fā)展
水性電池是以水溶液為電解質(zhì)的電池技術(shù)，與傳統(tǒng)的有機(jī)電解質(zhì)電池相比，在安全性、成本及環(huán)境友好性上有突出表現(xiàn)，因此成為了近年來研究的熱...2025-04-17 17:23:28 -
鈉離子電池商用車解決方案發(fā)布 鈉離子電池能否打開能源新市場
原材料資源儲(chǔ)量豐富、成本低廉、供應(yīng)穩(wěn)定且環(huán)保的優(yōu)勢，以及技術(shù)不斷成熟幫助下，鈉電池的商業(yè)化發(fā)展較為順利，也順勢成為了未來重要的儲(chǔ)能...2025-04-15 17:12:30 -
綠色環(huán)保還能自由塑性 新型流體電池有望助推柔性電子發(fā)展
瑞典林雪平大學(xué)研究人員利用一種創(chuàng)新的流體形態(tài)電極，研發(fā)出能被塑造成任何形狀的電池，這種電池柔軟且可延展，并且采用的是液態(tài)電極，因此...2025-04-15 13:04:01 -
中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所科研人員等在高溫鎂金屬電池聚合物電解質(zhì)研究方面取得進(jìn)展。2025-04-14 14:12:57
-
26.78%效率 2500小時(shí)穩(wěn)定！鈣鈦礦太陽能電池新突破
4月8日，福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院綠色光電器件與儲(chǔ)能電池團(tuán)隊(duì)青年教師林智超與西安交通大學(xué)、河南大學(xué)、澳門大學(xué)等單位合作，在《自然》...2025-04-11 11:04:46
版權(quán)與免責(zé)聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
