韓國的一個研究團隊已經開發了一項技術,可以顯著增加氫燃料電池的壽命。該團隊宣布,通過使用超精細印刷技術開發了一種新型鉑納米結構電極,該電極放棄使用導致燃料電池腐蝕的碳元素。
鉑在燃料電池中起催化作用,當它的尺寸是納米級時,由于具有相互粘連的特性使其極為不穩定,因此純鉑不能單獨作為催化材料。由于這個原因,當前的商業催化劑通過將鉑負載在2-5nm的碳顆粒上來提高其穩定性。然而,碳顆粒在燃料電池反復工作的情況下由于腐蝕作用而流失,因此碳負載鉑催化劑將會產生燃料電池性能持續下降的問題。另外,常規電極厚度達到數個微米并且結構極為復雜,因此燃料電池的效率低下。
研究團隊開發了一種超精細工藝,通過重復簡單的打印過程,堆疊形狀穩定的20 nm鉑結構,制造穩定的鉑催化劑,避免使用碳載體導致氫燃料電池壽命縮短。通過這個過程開發的電極類似于鋼結構,在結構之間有寬闊的通道,便于氧氣、氫氣、水在燃料電池內部的移動,而且厚度可以減少到現有電極的1/10以下。因此,可以使用不含碳顆粒的鉑來制造電極,使用該電極時,其耐用性比現有的商業催化劑電極提高了3倍以上,燃料電池輸出功率也提高了27%。
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