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时间：2022-06-02 18:58:20来源：
华盛顿州立大学的研究人员在固体氧化物燃料电池 (SOFC) 方面取得了重大进展，这可以使高能效和低污染技术成为汽油内燃机的更可行的替代品，为汽车提供动力。
在 Gene 和 Linda Voiland 化学工程与生物工程学院的博士研究生 Qusay Bkour 和 Su Ha 教授的带领下，研究人员开发了一种独特且廉价的纳米颗粒催化剂，使燃料电池能够将汽油等物流液体燃料转化为电力而不会停顿在电化学过程中出来。这项研究发表在《应用催化 B：环境》杂志上，可能会导致高效的汽油动力汽车产生低二氧化碳排放，从而导致全球变暖。
“人们非常关注能源、环境和全球变暖，”Bkour 说。“我很兴奋，因为我们可以找到解决能源问题的方法，同时减少导致全球变暖的排放。”
燃料电池提供了一种清洁且高效的方式，可将燃料中的化学能直接转化为电能。它们与电池的相似之处在于它们具有阳极、阴极和电解质。然而，与仅提供先前存储的电力的电池不同，燃料电池只要有燃料就可以提供持续的电流。
因为它们通过电化学反应而不是让活塞做机械功，所以燃料电池可以比我们汽车中的内燃机更有效。当氢气用作燃料时，它们唯一的废物是水。
然而，尽管氢燃料电池技术前景广阔，但在燃料箱中储存高压氢气会带来重大的经济和安全挑战。美国几乎没有氢气基础设施，该技术的市场渗透率非常低。
“我们没有现成的燃料电池可以使用汽油等物流液体燃料，”Bkour 说。
与纯氢燃料电池不同，开发的 SOFC 技术可以在多种液体燃料上运行，例如汽油、柴油，甚至生物基柴油燃料，并且不需要在催化剂中使用昂贵的金属。由汽油 SOFC 驱动的汽车可以使用现有的加油站。
然而，以汽油为燃料的燃料电池往往会在电池内积聚碳，从而停止转化反应。液体燃料中常见的其他化学物质(例如硫)也会停止反应并使燃料电池失活。
“碳诱导的催化剂失活是与液态烃催化重整相关的主要问题之一，”Bkour 说。
对于他们的 SOFC 燃料电池，WSU 团队使用了一种由镍制成的廉价催化剂，然后添加了元素钼的纳米颗粒。测试他们的钼掺杂催化剂，他们的燃料电池能够连续运行 24 小时而不会出现故障。该系统可抵抗积碳和硫中毒。相比之下，普通的镍基催化剂在一小时内就失效了。
液体燃料电池技术为各种耗电市场(包括交通运输应用)提供了巨大的机会。研究人员现在正在与汽车行业建立联系，以构建可以在真实世界和更持久的条件下运行的燃料电池。
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