新技術(shù)可讓燃料電池成本降低百分之四十
來源:科技日?qǐng)?bào) 日期:2009-9-21 作者:全球電池網(wǎng) 點(diǎn)擊:
據(jù)美國《技術(shù)評(píng)論》雜志9月3日?qǐng)?bào)道,盡管鉑的稀缺和昂貴使燃料電池?zé)o法實(shí)現(xiàn)廉價(jià)和實(shí)用,但鉑目前仍是加快氫燃料電池中的化學(xué)反應(yīng)的最佳材料。最簡單的替代方法就是更換電極中的鉑,現(xiàn)在,英國一家名為“ACAL能源”的公司通過對(duì)燃料電池的設(shè)計(jì)進(jìn)行大力改進(jìn),使鉑的使用減少了80%。
在常規(guī)燃料電池中,鉑嵌在多孔碳電極中。ACAL公司則利用含有低成本鉬和釩的溶液作為催化劑來取代鉑。由此制成的燃料電池具有與常規(guī)燃料電池一樣的功效,但其成本可削減40%。
ACAL公司宣稱,在0.6伏特電壓下,其燃料電池的額定功率密度為600毫瓦/平方厘米,而一般車用燃料電池的基準(zhǔn)值為900毫瓦/平方厘米。ACAL公司還聲稱,其燃料電池可在非增壓條件下工作,如對(duì)其進(jìn)行增壓應(yīng)可進(jìn)一步增加功率密度。目前ACAL公司的新系統(tǒng)的功率密度達(dá)到了1.5瓦/平方厘米,已接近市場化應(yīng)用。
在不使用或少使用鉑來制造燃料電池的競爭技術(shù)中,用低成本金屬來取代鉑是最常用的方法。目前已有了鐵基催化劑、鉑鈀混合物以及具有聚合物涂層的多孔電極。但所有這些鉑替代法都有缺陷,那就是其電流密度低或是使用數(shù)百小時(shí)后其性能就會(huì)下降。
ACAL公司的催化劑則是以低成本的鉬釩混合物為基礎(chǔ),燃料電池的聚合物膜直接與此液體陰極接觸。在常規(guī)燃料電池中使用的約80%的鉑可在陰極中發(fā)現(xiàn),而在新設(shè)計(jì)中這些鉑都被淘汰了。
研究人員表示,此種新催化劑非常穩(wěn)定,且能抵御燃料電池中的酸性條件。在ACAL公司的測試中,燃料電池表現(xiàn)良好,使用壽命超過了1500小時(shí)。而且,常規(guī)燃料電池堆需要用流動(dòng)的液體或空氣進(jìn)行冷卻,還需要一個(gè)系統(tǒng)對(duì)膜進(jìn)行加濕,而液體催化劑則免除了這兩種需要,從而進(jìn)一步降低了燃料電池的制造成本。
ACAL公司已制成一個(gè)1千瓦的系統(tǒng),并計(jì)劃在明年銷售給特定客戶,在2011年則可推出更多的產(chǎn)品。該計(jì)劃的首要目標(biāo)瞄準(zhǔn)的是1千瓦至10千瓦的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)市場,然后再逐步轉(zhuǎn)移到家用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)汽車等大型應(yīng)用上。
在常規(guī)燃料電池中,鉑嵌在多孔碳電極中。ACAL公司則利用含有低成本鉬和釩的溶液作為催化劑來取代鉑。由此制成的燃料電池具有與常規(guī)燃料電池一樣的功效,但其成本可削減40%。
ACAL公司宣稱,在0.6伏特電壓下,其燃料電池的額定功率密度為600毫瓦/平方厘米,而一般車用燃料電池的基準(zhǔn)值為900毫瓦/平方厘米。ACAL公司還聲稱,其燃料電池可在非增壓條件下工作,如對(duì)其進(jìn)行增壓應(yīng)可進(jìn)一步增加功率密度。目前ACAL公司的新系統(tǒng)的功率密度達(dá)到了1.5瓦/平方厘米,已接近市場化應(yīng)用。
在不使用或少使用鉑來制造燃料電池的競爭技術(shù)中,用低成本金屬來取代鉑是最常用的方法。目前已有了鐵基催化劑、鉑鈀混合物以及具有聚合物涂層的多孔電極。但所有這些鉑替代法都有缺陷,那就是其電流密度低或是使用數(shù)百小時(shí)后其性能就會(huì)下降。
ACAL公司的催化劑則是以低成本的鉬釩混合物為基礎(chǔ),燃料電池的聚合物膜直接與此液體陰極接觸。在常規(guī)燃料電池中使用的約80%的鉑可在陰極中發(fā)現(xiàn),而在新設(shè)計(jì)中這些鉑都被淘汰了。
研究人員表示,此種新催化劑非常穩(wěn)定,且能抵御燃料電池中的酸性條件。在ACAL公司的測試中,燃料電池表現(xiàn)良好,使用壽命超過了1500小時(shí)。而且,常規(guī)燃料電池堆需要用流動(dòng)的液體或空氣進(jìn)行冷卻,還需要一個(gè)系統(tǒng)對(duì)膜進(jìn)行加濕,而液體催化劑則免除了這兩種需要,從而進(jìn)一步降低了燃料電池的制造成本。
ACAL公司已制成一個(gè)1千瓦的系統(tǒng),并計(jì)劃在明年銷售給特定客戶,在2011年則可推出更多的產(chǎn)品。該計(jì)劃的首要目標(biāo)瞄準(zhǔn)的是1千瓦至10千瓦的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)市場,然后再逐步轉(zhuǎn)移到家用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)汽車等大型應(yīng)用上。
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