2026-04-11 17:12:15
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據國外網站報道,燃料電池雖然優點較多,可應用範圍廣泛,但是價格太貴,效率在近年來也沒有得到有效的提升。
近(jin)日(ri),威(wei)斯(si)康(kang)星(xing)大(da)學(xue)麥(mai)迪(di)遜(xun)分(fen)校(xiao)的(de)團(tuan)隊(dui)設(she)計(ji)了(le)一(yi)種(zhong)新(xin)型(xing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)。該(gai)團(tuan)隊(dui)設(she)計(ji)出(chu)一(yi)種(zhong)能(neng)夠(gou)使(shi)電(dian)子(zi)和(he)質(zhi)子(zi)穿(chuan)梭(suo)的(de)有(you)機(ji)化(hua)合(he)物(wu),使(shi)得(de)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)使(shi)用(yong)的(de)材(cai)料(liao)更(geng)加(jia)便(bian)宜(yi)。據(ju)了(le)解(jie),這(zhe)款(kuan)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)是(shi)受(shou)到(dao)生(sheng)物(wu)學(xue)啟(qi)發(fa)所(suo)研(yan)究(jiu)出(chu)來(lai)的(de),相(xiang)關(guan)論(lun)文(wen)已(yi)經(jing)在(zai)Joule雜誌上發表。
美國威斯康星大學麥迪遜化學教授Shannon Stahl與化學和生物工程教授撒切爾·lutehezuojinxinglezhexiangyanjiu。yanjiubiaoming,muqianranliaodianchizhongjiaobianyidejinshusuiranyekeyongzuocuihuaji,danzhiyoudaliangshiyongshizhexiebianyijinshucainengdedaoranliaodianchisuoxudefanyingsulv。danshi,jiangguoduodecuihuajifuzhezaidianjishangshi,jianghuidaozhinengyuanxiaolvjisuxiajiang。
該團隊的解決方案是將成本較低的金屬鈷裝入附近的反應堆中,達到較大量的材料不會影響電池性能的目的(在zai傳chuan統tong燃ran料liao電dian池chi中zhong,由you氫qing產chan生sheng的de電dian子zi和he質zhi子zi,從cong一yi個ge電dian極ji傳chuan輸shu到dao另ling一yi個ge電dian極ji,氫qing離li子zi通tong過guo質zhi子zi交jiao換huan膜mo,電dian子zi通tong過guo外wai電dian路lu,然ran後hou與yu氧yang氣qi結jie合he產chan生sheng水shui)。然後,該團隊設計了一種新策略,將燃料電池產生的電子和質子從該反應堆傳遞到燃料電池。

這種運輸方式需要一種載體,經過實驗證明有機化合物醌(quinone)的運載性能優良。一個醌可以同時攜帶兩個電子和質子。在團隊的設計中,醌在燃料電池電極處捕獲這些顆粒(電子和質子),然後將它們運送到附近裝有廉價鈷催化劑的反應器,最後返回燃料電池以接收其他顆粒,以此往複運行。
經jing過guo幾ji次ci往wang返fan,許xu多duo醌kun類lei物wu質zhi會hui降jiang解jie成cheng焦jiao油you狀zhuang物wu質zhi。針zhen對dui此ci問wen題ti,斯si塔ta爾er的de實shi驗yan室shi設she計ji了le一yi種zhong超chao穩wen定ding的de醌kun衍yan生sheng物wu。該gai團tuan隊dui通tong過guo改gai變bian醌kun類lei物wu質zhi的de結jie構gou,大da大da減jian緩huan了le醌kun的de惡e化hua。研yan究jiu表biao明ming,該gai團tuan隊dui組zu裝zhuang的de化hua合he物wu穩wen定ding性xing可ke持chi續xu長chang達da5,000小時,與未改進的醌結構相比,壽命增加了100多倍。
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