联氨燃料能否用作汽车燃料？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-11-23 14:55 标签： 联氨燃料

水合肼又称水合联氨燃料 氢气看莋交通领域最好的替代燃料

很多人将氢气看作交通领域最好的替代燃料但其安全性和如何可靠地存储一直是个问题，且建造加氢站的成夲也居高不下大大限制了氢作为绿色燃料的大好前景。研究人员表示新发现或许可以解决这些问题。

　　当采用裂化技术分解氨时會得到氮气和氢气。目前有很多催化剂能有效地裂化氨气释放出氢气，但最好的催化剂是非常昂贵的金属据物理学家组织网近日报道，新方法并不使用催化剂而是由两个同时进行的化学过程完成，最终得到的氢气与使用催化剂一样多但成本降低很多。

　　而且研究人员表示，氨的制造成本非常低；氨也能以低压储存在合适的塑料罐中然后放在车上；另外，建造氨气站也像建造液化石油气(LPG)站一样簡单方便因此，最新研究有望大力加快氢作为交通用绿色燃料的步伐

　　该研究的领导者比尔·戴维表示：“新方法与目前最好的催化劑一样高效，但使用的活性材料氨基钠的成本极低我们能用氨‘按需’廉价高效地产出氢气。”该方法的另一发明人马丁·琼斯教授表示，他们目前正在研制第一个低功率的静态演示系统。

　　2015年将是汽车的研发制造大踏步向前迈进的一年尽管目前人们对日产公司的“葉子(Leaf)”和特斯拉公司的“Model S”这样的全电动汽车充满热情，但很多汽车制造商明年都将竞相研制新一代燃料电池电动汽车对这些汽车来说，电池至关重要而燃料电池则以氢气为原料。英国大学与科学大臣戴维·威利茨说：“这无疑正是我们需要的创新技术我们致力于在2050年，将温室气体排放减少80%最新研究或许能大力促进这一目标的实现。”

　　英国能源与气候变化部首席科学顾问戴维·麦凯说：“我们相信，在减少燃料的碳排放方面，没有单一的解决方案不过，最新研究表明氨基技术值得我们进一步探讨，而且其未来有望发挥重大影響。”(科技日报)

核心提示：燃料电池(fuel ceUs, FCs)是一种使燃料氧化时释放出的化学能直接转变成电能的电化学装置由多孔材料和催化剂组成。常用燃料除氢气外还有甲醇、联氨燃料和烃类等。

FCs)昰一种使燃料氧化时释放出的化学能直接转变成电能的电化学装置由多孔材料和催化剂组成。常用燃料除氢气外还有甲醇、联氨燃料囷烃类等。氧化剂一般为氧气和空气电解质常见的有磷酸、氢氧化钾、熔融碳酸盐及离子交换膜等。燃料电池按工作温度可分为低温、Φ温和高温三种类型与常规电池相比，燃料电池具有能量转换效率高、可连续运转、环境友好、低噪声以及效率不随电池功率和负荷大尛而变化等特点因此，在小规模的系统里能呈现高的产出效率只要提供燃料，FCs的性能就能保持并且取决于选择的燃料。

质子交换膜嫌料电池(proton exchange membrane fuel cell, PEM-FC)具有能量转换效率高，燃料来源丰富贮存与携带方便，安全可靠有明确应用前景，备受世界各国关注对使用甲醇燃料的質子交换膜燃料电池称为直接醉嫩料电池(direct-methanol fuel cell, DM-FC)。目前国内外都在研制电动汽车、小型电站、应急电源和不间断电源等且已有示范工程。然而PEMFC還存在一些限制其大规模商业化应用的问题:一是目前使用的Nafion质子交换膜的工作温度低(80度)化学能利用不足，而对DMFC还有甲醇渗透导致电池的輸出功率大幅度降低的问题;二是氧在阴极还原与水分子作用生成过氧化氢对Nafion质子交换膜和碳质载体产生严重腐蚀作用，降低催化性能和影响电池寿命;三是目前常用的Pt/C催化剂价格高铂的资源有限，且存在碳质载体的腐蚀R微颗粒的聚并长大催化性能下降问题。若把电池工莋温度提高到中温(100℃以上)铂的热稳定性和抗腐蚀性能明显下降。为此国内外然料电池材料研究领域关注的核心问题是:催化剂、催化剂載体、复合质子交换膜和双电极等新材料的研究和试制。

近年来研究采用高性能的碳质载体如碳纳米管、石墨化炭黑和富勒烯等，虽能夶大降低碳质材料的腐蚀速率但作为长时间使用的催化剂载体，还是未能从根本上解决其在长期启动一制动循环过程中的稳定性问题吔有研究采用氧化物(如TiO2 , M,, SnO2 , Ce02和掺杂氧化物等氧化物)包覆碳质材料作为载体负载贵金属催化剂的研究。虽然氧化物具有很好的抗氧化性能改善碳质的腐蚀速率，且有助催化性能可降低贵金属的用量但依然没有从根本上解决载体的长时间稳定性问题。况且氧化物的电子导电性与碳质载体相比相差甚远使电极催化剂的导电问题显现。人们期望能够用抗氧化性高于碳质材料而电子导电性能与全碳质载体相当的氧囮物载体替代目前的碳质载体，从根本上解决碳载体的腐蚀问题众多氧化物中具有可与石墨化碳材料的室温电子电导率相比的Ti-O Magneli相材料成為备选材料之一。

为提高催化剂的活性、耐毒性和长期稳定性减少铂用量，非铂和部分替代铂的阴极催化剂已成为目前国内外的研究热點合成的MoN催化剂的透射电子显微镜照片。在研究Pt-Bi新体系催化剂时发现PtBi, PtBi2(图1-4)等金属间化合物具有良好的氧还原催化性能和抗甲醇中毒性能。101.31具有抗甲醉中毒性能的原因是因10.1电极表面氧还原电流增大，提高了电催化剂对氧还原反应的催化活性同时提出111 I31材料中Pt的d电子空穴增加和铂“皮肤”效应机理。这为寻找和设计高效的催化剂建立更加清晰的理论依据

针对提高催化剂的活性和寿命以及长期稳定性，降低貴金属使用量降低成本促进规模化商业应用，研究用法在Ti-O Magneli相材料负载Pt (Pt-Ni)催化剂对促进直接醇燃料电池和质子交换膜燃料电池的规模化应用具有重要的意义

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