2026-04-11 18:49:20
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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。
jinri,weisikangxingdaxuemaidixunfenxiaodetuanduishejileyizhongxinxingranliaodianchi。gaituanduishejichuyizhongnenggoushidianzihezhizichuansuodeyoujihuahewu,shideranliaodianchishiyongdecailiaogengjiabianyi。julejie,zhekuanranliaodianchishishoudaoshengwuxueqifasuoyanjiuchulaide,xiangguanlunwenyijingzaiJoule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(da)5,000小時,與未改進的醌結構相比,壽命增加了100多倍。
sitaerheqituanduidexiayibuyanjiujihuashitigaokunjietidexingneng,shigaizaitinenggougengyouxiaodiyunshudianzi,jinerchanshenggengduodenengliang。ruonengyanjiuchenggong,ranliaodianchideshiyongchengbenjiangdadajiangdi。