超薄納米片使燃料電池汽車更便宜

超薄納米片使燃料電池汽車更便宜

約翰霍普金斯大學的一項新研究發現,一種增加超薄納米片(幾個原子厚度)的反應性的新方法,有朝一日可以使氫燃料汽車的燃料電池更便宜。

由於材料在原子水平的晶體對稱性的破壞,每種材料都會經歷表面應變。他們發現了一種使這些晶體超薄的方法,從而減少了原子之間的距離並增加了材料的反應性。

簡言之,應變是任何材料的變形。例如,當一張紙彎曲時,它會在最小的原子水平上被有效地破壞; 將紙張固定在一起的錯綜複雜的格子永遠改變了。

在這項研究中,研究員操縱了應變效應或原子之間的距離,導致材料發生顯著變化。通過使這些格子非常薄,比人發的一條細線大一百萬倍,材料變得更容易操作,就像一張紙比一堆厚紙更容易彎曲一樣。

超薄納米片使燃料電池汽車更便宜

研究員基本上使用力來調整構成電催化劑的薄金屬板的性質,這是電池燃料電極的一部分,最終目標是在各種金屬上測試這種方法。”

通過調整材料的厚度,能夠產生更多的應變,從而改變材料的特性,包括分子如何結合在一起。這意味著您可以更自由地加速材料表面的反應。

優化反應如何在應用中有用的一個例子是增加用於燃料電池汽車的催化劑的活性。雖然燃料電池代表了一種有前途的無排放電動汽車技術,但挑戰在於與貴金屬催化劑(如鉑和鈀)相關的費用,限制了其對絕大多數消費者的生存能力。用於燃料電池的更活躍的催化劑可降低成本併為廣泛採用綠色可再生能源掃清道路。

他們的新方法可以將催化劑活性提高10到20倍,使用的貴金屬比目前燃料電池所需的貴90%。

研究結果有朝一日可以幫助生產更便宜,更高效的燃料電池,從而使每個人都能更方便地使用環保型汽車。


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