氨燃料電池有望成為燃料電池「生力軍」

傳統燃料電池以氫燃料電池為主，特拉華大學的工程師們轉攻氨燃料電池。左側為氨分子的球棍模型。

燃料電池是一種零污染動力源，它可以將化學能轉化為電能，具有效率高和零排放等優點。以燃料電池為動力源的汽車、卡車和公共汽車可以使人們獲得更方便的燃料補給，以及更少碳足跡的長途旅行。

phys.org網站8月15日報道，美國特拉華大學的研究人員正致力於開發一種新技術，使燃料電池更加便宜和強大。傳統的燃料電池以氫燃料電池為主，特拉華大學的工程師們選擇另闢蹊徑。《焦耳》雜誌發表的一篇論文指出，在基於可再生能源的燃料中，氨的成本最低。論文作者、特拉華大學博士後助理Brian Setzler說：「對液體燃料而言，氨的存儲和分配比氫更便宜，同時沒有二氧化碳排放。」

氨基燃料電池的挑戰在於：（1）氨在普通質子交換膜燃料電池中無法工作，工程師們需要額外開發燃料電池模型；（2）氨比氫更難氧化，這導致氨燃料電池產生的能量低於氫燃料電池。特拉華大學的研究團隊使用氫氧交換膜燃料電池解決了第一個問題——特拉華大學教授Yushan Yan帶領的實驗團隊對這類電池的研究歷經10餘年。在美國能源部的資助下，Yan教授的團隊最終設計出一種可以在更高溫度下工作的燃料電池膜，以加速氨氧化。此外，他們還發現了不會氨中毒的催化劑。論文作者，助理研究員Yun Zhao說：「在這些改進工作的支持下，我們開發了一款新的直氨燃料電池原型，其峰值功率密度高達135毫瓦每平方厘米，顯著縮小了與氫燃料電池的差距。」

科界原創

編譯：雷鑫宇

審稿：西莫

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