蒙纳士大学的科学家们已经彻底改变了最新一代混合动力汽车中使用的燃料电池的设计,这可以使汽车更可靠,更便宜。
8月1日发表在“科学”杂志上的这一突破,围绕着燃料电池的设计,其中特殊涂层形式的流行高科技户外和运动服装材料Goretex®是关键部件。
蒙纳士科学家团队设计并测试了一种空气电极,其中一层精细的层 - 厚度仅为0.4微米,或者比人类头发还薄100倍 - 的高导电塑料沉积在透气织物上。导电塑料用作燃料电池电极和催化剂。
蒙纳士大学的Bjorn Winther-Jensen博士表示,就像Goretex®彻底改变了户外服装行业一样,它可以为驾驶者带来类似的承诺。
“就像废物蒸汽从这种材料中抽出一样,使徒步旅行者更容易接受低温,因此它可以'吸入'氧气进入我们的燃料电池并与导电塑料接触,”Winter-Jensen博士说过。
蒙纳士大学的澳大利亚电子材料科学中心(ACES)的Doug MacFarlane教授表示,这一发现可能是过去20年来燃料电池技术最重要的发展。
“汽车行业和驾车者的好处是新设计消除了对铂的需求,铂作为催化剂,目前是制造过程的核心,”MacFarlane教授说。
“我们对铂金的依赖使得在日常乘用车中使用燃料电池的可能性越来越大。
“对于配备100kW电动发动机的小型汽车而言,目前燃料电池单独使用铂金成本的成本高于100kW汽油发动机的总成本。目前全球每年生产的铂金仅足以供300万辆100kW汽车使用,不到目前全球汽车年产量的二十分之一。“
新设计的燃料电池已经使用氢气作为燃料源连续测试了长达1500小时的时间。
蒙纳士ACES主任Maria Forsyth教授表示,测试结果显示没有出现材料退化或性能下降的迹象。测试还证实氧气转化率与相同几何形状的铂催化电极相当,并且发现电极不像铂那样被一氧化碳中毒。
“汽油发动机排气中总是存在的少量一氧化碳对燃料电池来说是一个真正的问题,因为铂催化剂会慢慢中毒,最终会破坏细胞,”Forsyth教授说。
“重点强调的是,该团队已经提出了一种替代燃料电池设计,它更经济,更容易采购,比铂电池更耐用,同样有效