设为首页收藏本站

科技网

科技网 门户 新能源 燃料电池 查看内容

大发公佈以联胺为燃料的无需Pt的燃料电池 功率密度为500mW/cm2

2018-4-22 15:19| 发布者: dymodel| 查看: 617| 评论: 0|原作者: dymodel

摘要:  大发公佈以联胺为燃料的无需Pt的燃料电池 功率密度为500mW/cm2  【日经BP社报导】      图1 试製的被动式燃料电池系统。燃料使用5%品质浓度的水合联胺      图2 利用Anion交换膜      图3 实 ...
 大发公佈以联胺为燃料的无需Pt的燃料电池 功率密度为500mW/cm2
  【日经BP社报导】
    
070919cm1.jpg
  图1 试製的被动式燃料电池系统。燃料使用5%品质浓度的水合联胺
    
070919cm2.jpg
  图2 利用Anion交换膜
    
070919cm3.jpg
  图3 实现高功率密度
    
070919cm4.jpg
  图4 水合联胺及固化联胺
    
070919cm5.jpg
  图5 羰基吸附联胺
    
070919cm6.jpg
  图6 汽车上的使用方法  大发工业于2007年9月14日宣佈,开发出了使用联胺(N2H4)燃料的燃料电池系统基础技术(图1)。触媒转换器不使用铂(Pt),但仍可实现与过去使用氢气作为燃料的燃料电池(PEFC)相同的功率。这是与日本产业技术综合研究所合作开发出的。
  该公司曾在05年10月16日开幕的美国电化学学会(The Electrochemical Society)的会议上发表过关于使用联胺的燃料电池。此次与05年公开时相比,不仅大幅提高了燃料电池的性能,还新开发了储藏技术以实现联胺的安全使用。
  该公司开发出的联胺燃料电池不使用普通的阳离子交换膜(Cation交换膜),而使用阴离子交换膜(Anion交换膜);採用OH-(而不是质子(H+>))从空气极到燃料极移动的方式发电(图2)。无需使用高价的Pt触媒转换器;而且燃料电池内部呈硷性,所以不会形成像过去PEFC产品的强酸环境,可实现分离器等部件的低成本化。
  依据大发工业此次发佈的结果,燃料电池的最大功率密度为500mW/cm2,实现了与过去的氢气燃料电池(PEFC)相同的功率(图3)。05年公佈时的功率密度仅为190mW/cm2,但是由于电极及MEA(膜及电极複合体)的优化,实现了功率密度的提高。
  不过,由于联胺燃料电池的电动势为1.56V,比氢气燃料PEFC的1.23V高出25%,因此“理论上还可以进一步提高功率密度”(大发工业尖端技术开发部行政技术专家田中裕久)。燃料使用将联胺液化形成的5%品质浓度的水合联胺(N2H4 H2O),将水合联胺提供给燃料极、氧气提供给空气极。燃料极的触媒转换器使用镍,空气极的触媒转换器使用钴。
  利用固化确保安全性
  为确保使用联胺时的安全性,大发工业此次公佈了关于固化水合联胺的利用技术(图4)。水合联胺的品质浓度超过30%时为剧毒化学物质,质量浓度为80%以上时被定为危险物第4类的第3石油类。该公司为提高安全性提出了新型供给结构: 通常将联胺固体化,再依据燃料电池所需的燃料量将相应的固体联胺转变为液态并提供给电池。
  具体做法为,使配备了羰基(C=O)的高分子吸附联胺,形成腙并积聚。当作为燃料使用时,通过加水分解使水合联胺再度液化(图5)。在汽车上使用时,将配备了羰基的高分子作为燃料箱,当燃料站提供水合联胺时,在燃料箱内形成腙并固化储藏。在实际中驱动车辆行驶时,预想使燃料箱内的腙与温水反应形成水合联胺并向燃料电池供应(图6)。
  目前,联胺以氨(NH3)为原料量产。“这种方式产量少,所以作为汽车燃料大量生产时,採用氮气和氢气直接合成的方式可以降低生产成本”(田中)。燃料电池车以其不使用石油及抑制CO2排量的环境性能备受瞩目,但使用联胺燃料时的环境性能也有赖于如何製造氢气。因此,大发认为在削减CO2排量方面,与过去使用氢气燃料的燃料电池没有很大区别。
  此外,由于此次燃料电池系统的研究尚处于基础阶段。为加速开发,大发已决定广泛寻求合作伙伴。(记者: 狩集 浩志)

鲜花

握手

雷人

路过

鸡蛋

辽公网安备 21100402204006号|科技网 ( 辽ICP备07501385号-1   

GMT+8, 2019-9-20 03:36

Powered by tech-domain X3.4 Licensed

© 2001-2017 Comsenz Inc.

返回顶部