钜大LARGE | 点击量：621次 | 2021年12月08日
美大学以纳米技术助力氢燃料动力电池商业化
燃料动力电池(fuelcell)已经可供商业化许多年，但目前只能使用纯氢气──这对实验室等机构来说很容易采购取得，要大量生产就嫌太贵；就算是最佳的燃料动力电池设计，也因为掺入取自天然气(有丰富来源)中的氢气所出现的一氧化碳毒化问题，很快就失败退场。
现在，来自美国康乃尔大学(CornellUniversity)的研究团队相信，他们能利用纳米科技供应一个解决方法，让氢燃料动力电池的商业化变得可行。
研究人员是在对氢燃料动力电池可能引起的一氧化碳毒化问题进行分析之后，研发出上述的解决方法。燃料动力电池会电化分解(electrochemicallydecompose)氢燃料，透过将其与氧气结合来剥离其电子，然后形成水蒸气──这也是燃料动力电池唯一的排放物。
然而，传统质子交换膜(protonexchangemembrane，pEM)燃料动力电池，不但要昂贵的铂/钌合金(platinum/ruthenium-alloy)做为阳极催化剂，这种催化剂也会因为很少量一氧化碳而被毒化。
目前市面上虽然存在商用解决方法，可为取自天然气中的氢涤除一氧化碳，但却因此让该种氢气的成本升高到不经济的程度。为了解决这种问题，由康乃尔大学能源材料中心(EnergyMaterialsCenter)教授HectorAbruna所率领的研究团队，利用纳米科技制造了一种成本比铂/钌合金低廉的催化剂，而且能耐受取自天然气之氢气中的一氧化碳浓度。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
这种新型催化剂是由氧化钛(titaniumoxide)与涂布了铂纳米粒子薄膜的钨(tungsten)所组成，最高可耐受2%的一氧化碳──这是能毒化纯铂催化剂的一氧化碳浓度之两百倍。
目前的氢燃料动力电池使用铂/钌合金做为阳极催化剂，康乃尔大学的研究团队则是用新研发的纳米催化剂来取而代之，并可望让燃料动力电池的商业化更为可行
目前研究人员已经在实验室中验证了以上的概念，现正在利用该种新型催化剂制作完整的pEM燃料动力电池。据了解，其燃料动力电池原型的耐久性表现到目前为止都优于早期失败的传统燃料动力电池；研究团队现在将确认新架构能够把燃料动力电池寿命延长到多少程度。
