如何納米技術承諾非常地減少燃料電池的製造成本

等離子研究實驗室的標尺 Boswell 教授,題頭、空間等離子體、功率和推進力組,澳洲國立大學,澳大利亞
對應的作者: rod.boswell@anu.edu.au

有在主流媒體的很多談話關於燃料電池關閉的通信工具作為更加綠色和更加乾淨的替代到汽油機在過去幾年。 主要阻礙對此革命是氫燃料電池能源廠的費用。 燃料電池是以氣體的形式例如氫或氧氣,轉換燃料,通常,成電的設備。 對於公路車輛,氫核替換膜 (PEM)細胞廣泛被看到作為這個最有為的選項。

氫核替換膜 (PEM)燃料電池提供大功率密度和低重量和數量的好處與燃料電池比較的其他類型。 在 PEM 細胞,氫和氧氣被提供到催化作用的電極在一個特殊膜的反面。 此特殊膜是多孔的對不是氫核,但是電子。 氫核和電子由白金催化劑的活動在電極的分隔。 氫核可能直接地通過膜散開,但是電子在這個進程中必須通過外部電路做他們的方式到達另一個端,提供功率為一臺電動機。

氫核替換膜燃料電池。 (來源: 能源部門)

標尺 Boswell空間等離子體、功率 & 推進力組教授 ANU 的與等離子一起使用許多年和最近變得對這個可能性感興趣使用等離子證言技術顯著減少做燃料電池的費用。

Boswell 教授也評論了 「當前細胞的生產頻繁地取決於是雜亂,效率低的并且消耗很多消耗大的材料的濕化工階段。 我們的目標將開發等離子基於技術創建在燃料電池和催化作用的電極需要的膜」。

氫核替換膜燃料電池 (PEM),亦稱聚合物電解質膜燃料電池,提供威力強大的密度并且提供低重量和數量的好處,比較其他燃料電池。 PEM 燃料電池運行在相對地低溫,在 80°C (176°F) 附近。 低溫運算給他們迅速開始 (較少準備時間),并且在較少的結果在系統元件佩帶,造成更好的耐久性。

電極製造從複寫紙基體開始。 因為是多孔的對用於最終細胞的氣體燃料并且也是電,一個非常好的導體複寫紙被選擇。 這被裝載到等離子反應器房間,并且鎳一塊非常細致的層在表面存款。 在合適條件下鎳在碳表面形成 nanoscale 小滴。

下個階段是介紹甲烷和氫到等離子房間。 許多複雜回應接著而來導致碳複雜通過鎳種子散開形成下面多碳複雜的一種非常驚奇的情形。 在這個房間的高度易反應的氫氫核銘刻彼此不嚴格被結合的所有碳原子。 此的實用的結果是碳納諾纖維在增強他們的鎳小滴下增長從這個基體,當他們延伸。 這個結果是碳 nanofibres 像地毯的覆蓋物在本文的。

一旦 nanofibres 森林被創建了下一個步驟將飛濺外套與白金的表面。 Boswell 教授解釋: 「在 nanofibre 技巧獲得厚實地上漆與與成為的小滴的白金累進更加稀疏的進一步舍去纖維的飛濺進程期間。 它是像落在非常地減少在地面上的金額的森林裡的雪,很多獲得存款在結構樹上面」。

此納米技術電極的極大的好處是其浩大的表面和微小地變薄白金外套使白金降低需要的相當數量到大約 15% 那在同一個功率說明的一個常規電極。

要做完成的燃料電池,膜將夾在中間在長毛的端的二之間碳催化作用的電極頁,并且全部的集合是熱的被按到單張。

新的燃料電池技術是扣人心弦的東西,并且說不定是清洗運輸的這個轉移的一個關鍵部分。 「它必須是清洗運輸的一個整體途徑。 如果您今天採購氫磁道,機會是它由礦物燃料做 - 直接地燒礦物燃料最好的。 什麼我們需要是運行在反過來由從太陽或與氫結合的乾淨的電生成的氫的燃料電池通信工具。 然後我們會獲得」 Boswell 前面教授警告。 在它一樣花費大約六次對在氫的運行像汽油時。 然而,当繼續汽油的費用上升和經濟尺度的可能性在氫生產和配電器的,它可能不在之前是所有經濟平衡轉移的那。

版權 AZoNano.com, Rod Boswell (澳洲國立大學) 教授

Date Added: Sep 16, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 23:02

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