近日，美國華盛頓州立大學的研究人員對固體氧化物燃料電池(SOFC)的研究取得了關鍵進展，這項高效能、低污染的技術可能會成為汽油燃機的可行替代。
燃料電池與環(huán)境友好
在吉恩和琳達化學工程和生物工程學院的在讀博士研究生QusayBkour和SuHa教授的帶領下，研究人員開發(fā)出了一種獨特且廉價的納米顆粒催化劑，使燃料電池能夠?qū)⑵偷纫后w燃料轉(zhuǎn)化為電能，而不會在電化學過程中熄火。這項研究可能會引起一定的環(huán)境效應——導致高效率的汽油動力汽車降低二氧化碳排放量，以此達到減緩全球變暖的效果。
據(jù)了解，燃料電池提供了一種清潔高效的方式將燃料中的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能。它們與電池相似，因為它們有陽極、陰極和電解液。與電池不同的是，燃料電池只提供它們之前儲存的電力，只要它們有燃料，就可以提供持續(xù)的電流量。因為，燃料電池靠電化學反應運轉(zhuǎn)，而不是活塞做機械功。燃料電池可以比我們汽車里的內(nèi)燃機效率更高。例如，當氫被用作燃料時，所產(chǎn)生的唯一“廢物”即是水。
研究突破諸多燃料限制
盡管氫燃料電池技術前景被看好，但將高壓氫氣儲存在燃料箱中會帶來巨大的經(jīng)濟和安全挑戰(zhàn)。與純氫燃料電池不同，開發(fā)的SOFC技術可以使用多種液體燃料，如汽油、柴油，甚至生物基柴油，并且不需要在催化劑中使用昂貴的金屬。以汽油SOFC為動力的汽車還可以使用現(xiàn)有的加油站。
以汽油為動力的燃料電池往往會在電池內(nèi)積聚碳，從而停止轉(zhuǎn)化反應。液體燃料中常見的其他化學物質(zhì) （如硫），也會停止反應并使燃料電池失效。
而對于SOFC燃料電池，華盛頓州立大學的研究小組使用了一種由鎳制成的廉價催化劑，添加了元素鉬的納米顆粒。在測試鉬摻雜催化劑時，該燃料電池能夠連續(xù)運行24小時。相比之下，普通的鎳基催化劑在1小時內(nèi)即失效。
