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如何降低燃料动力锂电池中铂金属的消耗

来源:行业新闻时间:2022-11-04 预览: 受欢迎:储能电池工厂

　　

　　众所周知，燃料动力电池非常环保，因为其燃烧产物是水。近日，哥本哈根大学的研究人员在燃料动力电池方面取得了新进展。在不使用贵金属铂作为催化剂的情况下，燃料动力电池也可以提供与目前使用铂催化剂的燃料动力电池相同的功率。该科学发现已发表在《自然材料》杂志上。

　　更便宜的氢燃料汽车和新的燃料电池设计

　　研究人员表明，未来燃料动力电池应该取代内燃机成为汽车的动力来源。它们对气候环境的影响很小。一方面，燃料动力电池的燃料利用率更高；另一方面，燃烧产物不含烟雾、二氧化碳等物质。

　　然而，目前燃料电池的技术瓶颈是其使用的铂金属催化剂价格适中。这是燃料动力电池发展的最大障碍。

　　降低贵金属利用率

　　哥本哈根大学化学副教授 Matthias Arenz 与慕尼黑工业大学和杜塞尔多夫普朗克研究所的研究人员一起测试了一系列不同的催化剂。

　　他说：“我们在实验室找到了一种新方法，用氢燃料动力电池中五分之一的铂金属来达到同样的电容。虽然在实际应用中可能达不到这个水平，但可以肯定的是，这种新方法方法可以大大降低对铂催化剂的依赖，在降低燃料动力电池成本方面迈出了一大步。”

　　铂金是地球上最稀有的金属之一。大多数铂族金属存在于南非，占世界总量的80%，而俄罗斯则占世界铂金储量的10%。

　　2012年全球铂金属产值179吨。全球黄金年产值达2700吨。作为对比，铂金尤为珍贵。一盎司铂金的价格为 1600 美元。

　　片状、颗粒或纳米颗粒

　　燃料动力电池以铂金为催化剂，通过氢气和氧气提供电能。最好的混响方式是在混响过程中覆盖铂金金属层，但成本非常高。因此，在现代燃料动力电池中，铂金属的形状被制造成颗粒状。研究团队所谓的新方法是更科学有效地放置颗粒状铂金属。

　　相同质量的金属铂带电5倍

　　在测试过程中，传统催化剂可以呈现每毫克 1 安培的电流。哥本哈根研究小组使用 1 毫克铂金属产生 8 安培电流。起初，研究人员认为这是因为使用更小的铂颗粒会带来更高的功率输出，但经过进一步观察，他们有了更令人惊讶的发现。

　　偶然现象

　　他们将铂金金属颗粒制成一系列不同大小的颗粒。他们发现在一些样品催化剂上铂颗粒的密度非常高。研究人员将其描述为“粒子邻近效应”。研究人员接下来需要做的，就是用工业化的方法，大规模地实现这种“粒子邻近效应”。

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2023-02-10

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