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解决氢气车辆的长期耐久性问题

7月16日,2020年7月16日经过加里·埃利诺夫

“加油”电池的电极可以防止它们的降解?

与其较大的较大的公用尺度对应物不同,运行连续运行,频繁关闭汽车燃料电池,并且由于不需要的化学反应,允许电极在关闭状态下腐蚀。示出了专门催化剂的引入含有问题。

浦项科技大学(Postech)的研究团队雇用了催化剂解决燃料电池的腐蚀当氢轿车关闭时发生。

已经证明了催化剂,铂 - 氢钨钨青铜(Pt / HXWO3)促进氢氧化并选择性地抑制氧还原反应(ORR)。

对于一些化学洞察力,W分别是钨的化学符号,Pt,H和O用于铂,氢气和氧。HXWO3熟悉化学家作为氢气钨铜牌

金属绝缘体过渡现象

该项目专注于金属绝缘体过渡(麻省理工学院)现象,这可以根据周围环境选择性地改变材料的电导率。在该研究中,当氢气压力高时,通过高氧气压力和金属特性获得绝缘体特性。

钨青铜通过插入和去除质子来改变电导率。当燃料电池运行时,施加WO3的MIT现象导致将H-WO3导体状态保持在插入质子 - 当燃料电池关闭时,吸入混合空气,增加氧气压力。这导致转变为WO3,这阻止了不需要的电极反应,停止了阴极的腐蚀。

当汽车燃料电池关闭并且氧气冲入时,麻省理工学院现象提供了防止电极降解的保护。
当汽车燃料电池关闭并且氧气冲入时,麻省理工学院现象提供了防止电极降解的保护。图片记入Postech.

结果

Pt / hxwo3用作由金属 - 绝缘体转变现象赋予的选择性氢氧化反应(HOR)催化剂。它显示出膜电极组件的显着结果,其被定义为电解膜,阳极电极和阴极杆的聚集。

采用所示催化剂的汽车燃料电池在燃料电池间关闭条件下表现出常规商业Pt / C催化剂材料的耐久性两倍。

王泰基教授领导着研究,评论,“这项研究大大改善了汽车燃料电池的耐用性。”他加了,“预计通过这些发现,可以进一步促进氢汽车的商业化。”

关于氢的一些误解

氢气可能是宇宙中最丰富的材料,它在地球上约为1号。实际上,它的海洋 - 结合氧气形成水。为了获得氢气,燃料电池使用的是,必须将能量应用于电解中的水。然后你得到氢气和氧气气体,然后可以与氧气组合以驱动燃料电池或发射火箭进入太空。

在化学中,如在生活中,没有什么是自由的,氢气很易燃。

即使思想在当地填充站的少年泵赛道导致迷你型启动站不会充满恐怖时,也有其他缺点是使用氢作为车辆的燃料。

Hindenburg氢气球灾难。
Hindenburg氢气球灾难。图片归功于史密森尼人

氢效率低下

让我们假设H2气体由可再生能源的电解获得。该过程效率为75%。然后,必须将H 2气体压缩,冷却并运输到氢气站。该过程效率约为90%。将氢转移到车辆中的电力为60%效率。驱动车辆的电动机可以效率为95%。

电动车

对于电动汽车(EV),您在电力的旅程中失去了5%,另外10%用于将能量转移到电池,再次将其提取动力。电动机,如在另一个情况下,损失5%。

从100瓦产生,全80瓦可用于移动车辆。下图说明了计算。如在谈话中所述,目前今天的道路上有大约500万千维商,而总共有7,500辆氢气动力车辆。这并不难看看为什么。

如上所述谈话现在,目前今天的道路上有大约500万千维商,而总共有7,500辆氢气动力车辆。这并不难看看为什么。