斯坦福大学和以色列理工学院开发出一种氢燃料电池装置

氢燃料电池作为领先的竞争者，由于能源部 SLAC 国家加速器实验室、斯坦福大学和丰田研究院 (TRI) 的基础研究而获得了巨大的推动，该实验室联手开发了一种燃料电池装置，该装置研究最近已转化为实践。

界面科学与催化联合中心副科学家伯克说：“氢燃料电池确实具有巨大的能量存储和转换潜力，使用氢作为汽油和其他来源的替代燃料，但可食用燃料电池仍然相当昂贵。” SLAC 和斯坦福大学。 ”。

Burke 表示，问题在于燃料电池通常依赖含有昂贵铂族金属 (PGM) 的催化剂来促进化学反应，从而使系统正常工作。 这促使伯克-史蒂文斯和她的同事寻找使催化剂更便宜的方法，但对燃料电池的化学成分进行如此根本性的改变是一项艰巨的挑战：科学家经常发现，在他们的小型实验室中工作的催化剂并没有发挥作用。工作。

这一次，研究人员通过用更便宜的替代品银部分替代铂族金属来平衡成本。 但真正的关键是简化向电池电极添加催化剂的化学公式。

沉积在多孔碳电极上的银钯薄膜的插图，研究人员认为这可以使氢燃料电池的制造更容易、成本更低。 照片来源：José Zeledän、John 和 Burke

科学家通常将催化剂混合到液体中并将其铺展到网状电极上，但这些催化剂配方在不同的实验室环境中使用不同的工具并不总是以相同的方式工作，这使得将工作转化为现实世界的应用变得困难。 “湿化学工艺对实验室条件的适应能力不是特别强，”使此次合作成为可能的公司董事汤姆说。

为了解决这个问题，SLAC团队使用真空室以更可控的方式将新催化剂沉积到电极上。 “这种高真空工具是一种‘所见即所得’类型的方法，”说。 “只要你的系统校准良好，原则上就可以轻松重现它。”

为了确保其他人可以复制他们的方法并将其直接应用于全尺寸燃料电池，该团队与以色列理工学院的专家合作，他们证明了该方法适用于实际的燃料电池。

“这个项目并不是为了在这里进行燃料电池测试而设立的，所以我们非常幸运。” 该项目的斯坦福大学研究生 José Zeledän 和与他一起在以色列理工学院博士生 John 建立了联系，他们的目标是测试实际的燃料电池，所以这是一个非常好的组合的资源，

两个团队共同发现，通过用更便宜的银替代以前催化剂中使用的一些铂族金属，他们可以以低得多的价格实现同样高效的燃料电池，现在他们有了经过验证的催化剂，开发出方法，您可以开始测试更雄心勃勃的想法。

“我们可以尝试完全不含铂族金属，”以色列理工学院化学工程教授兼大以色列理工学院能源项目主任李博士说，他同样对这种潜力感到兴奋的合作。 “这对燃料电池研究以及燃料电池行业的实用催化剂开发有很大好处，”他说。

展望未来，此类研究将决定燃料电池是否能够发挥其潜力。 燃料电池对于重型运输和清洁能源存储来说确实令人兴奋和有趣，但最终归结为降低成本，这就是这次合作的目的。