燃料电池效率提升200倍推动个性化能源系统

2019-04-15 09:51:17
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个性化能源系统的时代 - 个别家庭和小型企业为汽车加热,制冷和供电产生自己的能量 - 今天又朝着现实迈出了一步,因为科学家们发现了一种强大的新催化剂,这种催化剂是其中的关键因素。一个系统。

他们在波士顿举行的第240届美国化学学会全国会议上描述了这一进展,这有助于使家庭和企业免于依赖电力公司和角落加油站。

“我们的目标是让每个家庭成为自己的发电站,”研究负责人Daniel Nocera博士说。“我们正致力于开发'个性化'能源装置,这些装置可以低成本制造,分配和安装。当然还有一些需要克服的主要障碍 - 例如,必须改进现有的燃料电池和太阳能电池。从现在开始购买一个负担得起的基本系统,不久就会想到印度和非洲的村庄。“

这样的系统将由屋顶太阳能电池板组成,以产生用于加热,烹饪,照明的电力,并为房主的电动汽车上的电池充电。剩余的电力将用于“电解槽”,这是一种将普通水分解成氢和氧两种成分的装置。两者都将储存在坦克中。在黑暗的夜晚,当太阳能电池板停止生产时,系统将换档,将储存的氢气和氧气输送到产生电力的燃料电池(以及作为副产品的清洁饮用水)。这样的系统每周七天,每天24小时都能产生清洁电力 - 即使在太阳没有照射的情况下也是如此。

Nocera的报告主要关注需要催化剂的电解槽 - 这些材料可以快速启动化学反应,例如将水分解为氢气和氧气的物质。他在马萨诸塞州剑桥的麻省理工学院工作。已经有很好的催化剂用于生产氢气的电解槽部分。然而,缺乏廉价,持久的氧气生产催化剂。新催化剂填补了这一空白,并将氧气产量提高了200倍。它不需要昂贵的铂催化剂和制造它们的潜在有毒化学品。

新催化剂已获得Sun Catalytix的许可,该公司计划在两年内开发出适用于家庭和小型企业的安全,超高效电解槽版本。

国家科学基金会和Chesonis家庭基金会为这项研究提供资金。Nocera与博士后研究员Mircea Dinca和博士候选人Yogesh Surendranath一起进行了研究。美国能源部高级研究计划局最近向该团队授予了一项资助,计划用于寻找相关化合物,以进一步提高其电解槽技术的效率。该团队希望镍硼酸盐属于一系列化合物,可以针对超高效,长期储能技术进行优化。

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