中新网天津12月4日电 (记者 孙玲玲)在氢燃料电板中,传统电极频繁由催化剂颗粒立时堆叠而成。这种电极有着赫然的流弊——催化剂欺诈率较低。天津大学焦魁汲引团队基于静电纺丝技能研发出一款新式电极,通过静电纺丝技能,将催化剂颗粒像蚕吐丝同样串成线,再流程处理层层构筑成新式电极。该新式电极具有高比名义积、高孔隙率和大孔径等特质。日前,这一效劳的关系论文在《科学通报》(Science Bulletin)上发表。
氢能因其高能量密度而被以为是一种极具出息的清洁动力,引起了环球的庸俗讲理。在氢能技能中,质子交换膜燃料电板以其高功率密度、零排放和快速反映等上风脱颖而出,其好像将氢能高效转动为电能,已庸俗应用于交通运载、固定式发电和便携式电源等领域。
“理念念的燃料电板电极结构应具备细致的三违犯应界面,好像促进电板里面的气体扩散与液态水措置。”焦魁汲引先容,比拟传统颗粒堆叠电极,该新式电极具有梯度孔隙率、更大的孔和更低的弯曲度,可赫然改善低铂燃料电板的电化学性能和永远性。
与此同期,论文的第一作家天津大学英才副汲引樊林浩先容,相对较高的本钱是燃料电板大界限买卖化的主要梗阻之一。氢燃料电板咫尺使用到贵金属铂,菲律宾修车群减少铂用量的同期提高其性能和永远性,对于裁减燃料电板本钱至关贫穷。
“新式电极结构要好像同期杀青铂用量的减少与永远性的提高,这对于鼓吹燃料电板的买卖化额外贫穷。”樊林浩先容,这种新式电极结构权贵晋升了铂欺诈率和物资传输效劳,并灵验禁绝了铂的溶化、千里积和离子扩散,可使铂载量由当今商用居品的0.2克/千瓦傍边降到0.1克/千瓦,且进展出更为优异的永远性。

低铂燃料电板的新式纳米纤维电极结构暗意图。(天津大学供图)
据了解,焦魁汲引团队2021年在《当然》(Nature)上曾发表对于氢燃料电板的综述长文成都男子会所导航,其中也瞻望了翌日燃料电板膜电极的打算道路。本责任所打算的新式纳米纤维电极同期杀青了铂用量的减少与永远性的提高,这一进展有可能篡改燃料电板反应电极的打算,有意于克服质子交换膜燃料电板买卖化的本钱和永远性梗阻。此外,该新式纳米纤维电极不仅好像应用于燃料电板,在其他电化学安装,比如水电解槽、二氧化碳收复电解槽等领域,也具备一定的适用性。