具有双能力产生燃料和从水的燃料和氧化剂的装置以及将燃料和氧气转化为电力 - 具有单个开关操作,具有空间,陆地和军用应用的优点。
从环境影响到高能量密度,创造有效的单元化再生燃料电池(URFC)一直在研究人员的范围内。
然而,要真正高效,URFC需要双功能催化剂。这意味着,在电解模式下,催化剂应该使水分解为氢和氧,在燃料电池模式下,必须确保重新组合成水。
现在,在维贾伊·拉马尼(Vijay Ramani)的实验室里,一组研究人员发现了一种用于氧电极的极好的双功能催化剂。
这项研究发表在杂志上国家科学院的诉讼程序。亚博老虎机网登录
与氢电极不同的是,铂是一种有效的双功能催化剂,但由于氧还原和氧演化动力学迟缓,确定一种适合于氧电极的催化剂非常具有挑战性.
Pralay Gayen,学习第一作者和博士后研究助理,麦克莱维工程学院,华盛顿大学华盛顿大学圣路易斯
Ramani实验室的博士后研究助理Sulay Saha和Gayen的研究受到第一原理的指导,即在实验室测试潜在催化剂之前考虑不同物质的基本特征。
与前本科研究员和学习联合作者共同作者新泉刘,该团队最终鉴定并开发了PT-PTROCHLORE,铂族的复合材料和铅钌酸盐纤维素,其表达了高的双抗函数。
“双功能性指数”是指催化剂促进反应正向和反向的能力。
我们希望指数很低。零,理想情况下.
圣路易斯华盛顿大学博士生学生Kriitika Sharma
新催化剂的双功能指数为0.56伏特,与其他报道的催化剂相比要低得多。在实验室搭建的URFC中应用该催化剂,实现了75%的往返能源效率(RTE),是该类型URFC中往返能源效率最高的记录。
这种效率使urfc适用于无人机、潜水器、航天器和空间站等应用,包括离网能源存储。
期刊引用:
甘恩,P.,等.(2021)采用pt -焦绿石作为双功能氧电催化剂的高性能AEM单元再生燃料电池。美国国家科学院院刊亚博老虎机网登录.doi.org/10.1073/pnas.2107205118.
来源:https://wustl.edu/