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中国科学院沈阳化学物理研究所在燃料电池和超级电容器填充电源研‘利升体育官方’

作者:利升体育网址 时间:2021-01-01 19:13
本文摘要:该团队创新设计和构建了基于伪电容材料聚苯胺和电催化材料Pt/C(阴极)或PtRu/C(阳极)的新型双效应电极,构建了原位必要甲醇燃料电池和超级电容器填充电源。据报道英国西里斯电力公司是SteelCell低成本固体氧化物燃料电池的开发者。

燃料电池

近年来,不受政策和市场双重“宠爱”,中国电动汽车产业迅速发展,但电动汽车也有自己的感情。例如,续航距离短、电池时间宽、循环次数低、安全性问题依然备受关注。氢燃料电池汽车续航距离宽,氢化时间短,更环保,因此已经成为中国各地方政府推进新能源汽车的另一个发展点,目前上海、广东、陕西西安、江苏皋、浙江台州、湖北武汉、山但是,氢燃料电池并不是没有自己的弱点,如氢气的制造、储存和运输成本低、加氢站的建设投资大、氢燃料电池技术的研究开发进展缓慢等问题,依然导致氢燃料汽车的发展。

其他具有更高性价比和经济效益的燃料电池也依然是企业和科研机构关注的方向。最近,电池中国网从中国科学院获悉,中国科学院沈阳化学物理研究所在燃料电池和超级电容器填充电源研究方面取得了新的进展,兼具化学电源的低功率密度和低能量密度,为开发新一代高比能量特性化学电源而进行了新的研究燃料电池的能量密度低,但由于液体燃料的电解和氧电还原反应动力学过程快,因此其功率密度低。另一方面,超级电容器虽然功率密度高,但受限于电极活性物质比容量,其能量密度低,现在很多化学电源不能同时兼顾低功率密度和低能量密度。

该团队创新设计和构建了基于伪电容材料聚苯胺和电催化材料Pt/C (阴极)或PtRu/C (阳极)的新型双效应电极,构建了原位必要甲醇燃料电池和超级电容器填充电源。该填充电源利用聚苯胺在阴极(氧电还原反应)和阳极(甲醇电水解反应)的电位区间再次水解/还原状态变化的特性,构建了超级电容器原位自电池。聚苯胺缓慢的模拟电容器静电特性大大提高了填充电源的脉冲静电性能,单电池的功率密度平均为4kW/kg,比以往完全的甲醇燃料电池提高了80%以上。另外,甲醇的持续供给确保了填充电源的高能量密度。

这项工作中阐述的伪电容和电化学反应的耦合机制为下一代高比特性化学电源获得了新的研究思路。关于研究结果,在ACSEnergyLetters上公开发表了。氢燃料电池汽车有更多的车企业的眼睛,把燃料电池汽车的研究开发重点放在氢燃料电池上,但有些车企业不惜其他燃料电池汽车技术的研究开发。

乙醇

今年8月,英国西里斯电力宣布与日产汽车合作,计划共同开发可用于天然气等传统燃料和甲烷、乙醇、氢等可持续燃料的高效能源产生的燃料电池。这个项目还赢得了英国政府3500万英镑的资金反对。据报道英国西里斯电力公司是SteelCell低成本固体氧化物燃料电池的开发者。根据西里斯电力,钢电池固体氧化物燃料电池销量少,由一般可以使用的材料制成,成本低,效率高,电力强,没有扩展性。

与日产合作的项目与西里斯电力公司制造的固体氧化物燃料电池组的设计、构筑、测试、展示相关,配置在日产设计的生物燃料等各种高效燃料类型的燃料电池模块上。但是,2016年6月,日产汽车在日本横滨研究了酶生物燃料电池,以100%乙醇或乙醇混合水为原料,开发了洗手、高效、容易供给的动力系统。之后,同年8月,日产汽车在巴西发布了世界上第一辆以生物乙醇为燃料发电的试型车。配备24千瓦小时的电池,行驶距离达到了600公里。

现在巴西地区有50%以上的汽车被用于乙醇燃料。但是日产汽车生产的乙醇汽车的主要市场在巴西。因为巴西有非常丰富的甘蔗和玉米等乙醇生产原料。

燃料电池根据电解质的种类主要分为液体氧化物燃料电池(SOFC )、质子相互交换膜燃料电池(PEMFC )、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC )等,除了以氢、甲醇、乙醇为燃料以外,还有碳、硼氢化物等的前景我相信在科学研究院、企业和社会各界的共同努力下,随着更多的洗手燃料电池技术的出现,一定会为解决问题而解决全球能源危机,提高环境,推动产业技术变革的力量。


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