韩国的一个研究团队已经开发了一项技术,可以显著增加氢燃料电池的寿命。该团队宣布,通过使用超精细印刷技术开发了一种新型铂纳米结构电极,该电极放弃使用导致燃料电池腐蚀的碳元素。
铂在燃料电池中起催化作用,当它的尺寸是纳米级时,由于具有相互粘连的特性使其极为不稳定,因此纯铂不能单独作为催化材料。由于这个原因,当前的商业催化剂通过将铂负载在2-5nm的碳颗粒上来提高其稳定性。然而,碳颗粒在燃料电池反复工作的情况下由于腐蚀作用而流失,因此碳负载铂催化剂将会产生燃料电池性能持续下降的问题。另外,常规电极厚度达到数个微米并且结构极为复杂,因此燃料电池的效率低下。
研究团队开发了一种超精细工艺,通过重复简单的打印过程,堆叠形状稳定的20 nm铂结构,制造稳定的铂催化剂,避免使用碳载体导致氢燃料电池寿命缩短。通过这个过程开发的电极类似于钢结构,在结构之间有宽阔的通道,便于氧气、氢气、水在燃料电池内部的移动,而且厚度可以减少到现有电极的1/10以下。因此,可以使用不含碳颗粒的铂来制造电极,使用该电极时,其耐用性比现有的商业催化剂电极提高了3倍以上,燃料电池输出功率也提高了27%。
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