坚实的一步,液态金属合金实时生产氢气,可为燃料电池供电

坚实的一步,液态金属合金实时生产氢气,可为燃料电池供电

示意图展示了氢气制取系统和用于电源的燃料电池的组合。图片:刘静

自工业革命以来,能源对环境的影响引起了人们的关注。最近,这驱使研究人员寻找清洁和可再生能源的可行选择。

由于氢的价格合理和对环境友好,因此氢可替代化石燃料用于能源。然而,由于其密度低,氢难以有效地运输,并且许多车载氢生成方法缓慢且耗能大。

来自中国科学院和清华大学的研究人员开发了用于燃料电池的实时、按需产生的氢。燃料电池是一种安静、清洁的能源形式。他们在《可再生和可持续能源杂志》中描述了他们的研究结果。

研究人员使用镓、铟、锡和铋的合金生成氢。当合金遇到浸入水中的铝板时,会产生氢。制得的氢与质子交换膜燃料电池(PEMFC,Proton Exchange Membrane Fuel Cell)的连接,这是一种将化学能转化为电能的燃料电池。

坚实的一步,液态金属合金实时生产氢气,可为燃料电池供电

反应物是一块厚度为1mm的3克重铝板,15克Ga-In-Sn-Bi合金和80毫升0.1M氯化钠溶液。获得6V电压以0.12A的电流持续输出超过1小时,最大输出功率为0.73W。

“与传统的发电方法相比,PEMFC具有更高的转换效率。”中国科学院和清华大学刘静教授说:“它可以快速启动并安静地运行。此外,此过程的主要好处是它产生的唯一产品是水,因此对环境无害。”

他们发现向合金中添加铋对氢的产生有很大的影响。与镓铟和锡的合金相比,包括铋的合金导致更稳定和持久的氢生成反应。然而,重要的是能够回收合金以进一步降低成本和环境影响。

刘静教授说:“现有的反应后混合物分离方法存在各种问题。” “酸或碱溶液可以溶解氢氧化铝,但也会引起腐蚀和污染问题。”

其他副产物去除方法困难且效率低下,并且氢反应过程中的散热问题也需要优化。解决了这些困难后,即可将该技术用于从运输到便携式设备的应用。

刘静教授说:“这种方法的优点是可以实现实时和按需制氢。这可能为绿色和可持续的能源时代提供可能性。”

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注

此站点使用Akismet来减少垃圾评论。了解我们如何处理您的评论数据