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研究发现新型氢燃料电池可取代锂电池

2019/10/16 12:08:161650

把单原子层的钯原子放在银纳米粒子上，可极大地提高钯的催化性能，在室温下把甲酸转化成氢气和二氧化碳，这样就可以制成氢燃料电池，

这是一种核壳粒子，就是银纳米粒子上的钯原子新技术使用催化剂，制备氢采用甲酸（formic acid），这最终可以取代锂电池，驱动大量移动设备。牛津大学（Oxford University）化学系的埃德曼•曾（Edman Tsang）和同事正在开发新的催化剂，制备氢气可以在室温下进行，不需要溶剂或添加剂。他们的初步成果已经报道，就在最近的一篇文章中，刊登在《自然•纳米技术》杂志上，这一成果很有希望，表明一种新型氢燃料电池会放在你的口袋里，可能不会等很久了。这一新方法涉及到把单原子层的钯原子放在银纳米粒子上。“这种结构和电子效应来自底层的银，极大地提高了钯的催化性能，带来令人印象深刻的反应，转化甲酸，形成氢气和二氧化碳，这都是在室温下进行，”埃德曼告诉我们。他解释说，储存和处理有机液体，比如处理甲酸，要更容易，更安全，胜过储存氢气。这种催化剂可以生产氢，采用的液态燃料存放在一次性或可回收的碳粉盒中，这样就可以制成微型燃料电池，驱动各种装置，从手机到笔记本电脑都可以驱动。另一个优势在于，这项新技术的气流是产生于反应，主要包含氢气和二氧化碳，但实际上会摆脱催化剂中毒的一氧化碳；这就不需要清理过程，延长了燃料电池的寿命。化学家们密切合作，参与者有牛津大学材料系的乔治•史密斯（George Smith），保罗•贝哥特（Paul Bagot）和同事，他们描述这种催化剂的特征，采用了原子探针断层扫描（atom probe tomography）。所依赖的技术是最近伊希斯创新公司（Isis Innovation）专利申请的技术。 “有很多的障碍需要克服，然后才能得到一款真正的设备，但我们看到，可以使用这种新技术来取代锂离子电池技术，采用的另一种替代产品，具有更长的寿命，并可减少对环境的影响，”埃德曼解释说。