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韓國浦項工科大學研發新型催化劑,攻克氫燃料汽車電池腐蝕問題

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2023年07月14日  

當自行車在雨中被打濕后,車架和車鏈就會被腐蝕或生銹,從而縮短自行車的使用壽命,因此需要定期涂油防止此種情況的發生。電池是通過分別觸發氧化和還原反應,移動電子以產生電能的裝置,但是被暴露在氧氣中時也會被腐蝕。那么,給電池涂上潤滑油可以防止生銹嗎?


8月13日消息,據外媒報道,韓國浦項工科大學(POSTECH)材料科學與工程專業的教授Yong-TaeKim與博士生SangMoonJung領導的一個研究小組采用一種結合了鉑和氫鎢青銅的催化劑(Pt/HxWO3),解決了氫燃料汽車不使用時燃料電池的腐蝕問題。此種催化劑已被證明,可以促進氫的氧化反應以及選擇性抑制氧還原反應(ORR)。


隨著環保型氫燃料汽車變得越來越普遍,世界各地提高燃料電池性能的研發競賽也變得越來越激烈。燃料電池是氫燃料汽車的核心。與一旦啟動就不會停止運行的發電類燃料電池相比,汽車燃料電池的性能會非常低,因為會間歇性停止工作。當汽車點火被關閉,就會發生氧還原反應,空氣暫時被引入到電池的陽極,隨著陰極電位瞬時激增,陰極成分的腐蝕會加速。


該研究團隊專注于金屬絕緣體過渡(MIT)現象,該現象可以根據周邊的環境,選擇性地改變材料的電導率,以解決汽車燃料電池的退化問題。


研究人員特別關注于氧化鎢(WO3)。一般而言,氧化鎢被用作電子變色材料,可通過插入和還原質子改變電導率。在汽車正常工作時利用氧化鎢的MIT現象,通過插入一個質子,在維持H-WO3(導體)轉態的同時產生電極反應。然后,當汽車點火停止時,混合空氣會被引入,使氧氣壓力升高,并將其變成WO3(次導體),使電極反應停止,從而解決了陰極腐蝕的問題。


在MEA汽車電池評估中,當汽車處于關閉狀態時,與傳統的商用Pt/C催化劑材料相比,此種由金屬絕緣體過渡現象所產生的Pt/HxWO3選擇性氫氧化反應(HOR)催化劑的耐久性高出2倍多。


領導該項研究的Yong-TaeKim教授表示:“該項研究極大地提升了汽車燃料電池的耐久性,此類研究成果有望進一步推出氫燃料汽車的商業化?!敝袡C車輛技術服務中心


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