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燃料電池(fuel cell)已經(jīng)可供商業(yè)化許多年，但目前只能使用純氫氣──這對實驗室等機構(gòu)來說很容易采購取得，要大量生產(chǎn)就嫌太貴；就算是最佳的燃料電池設計，也因為摻入取自天然氣(有豐富來源)中的氫氣所產(chǎn)生的一氧化碳毒化問題，很快就失敗退場。 現(xiàn)在，來自美國康乃爾大學(Cornell University)的研究團隊相信，他們能利用納米科技提供一個解決方案，讓氫燃料電池的商業(yè)化變得可行。 研究人員是在對氫燃料電池可能引起的一氧化碳毒化問題進行分析之后，研發(fā)出上述的解決方案。燃料電池會電化分解(electrochemically decompose)氫燃料，透過將其與氧氣結(jié)合來剝離其電子，然后形成水蒸氣──這也是燃料電池唯一的排放物。 然而，傳統(tǒng)質(zhì)子交換膜(proton exchange membrane，PEM)燃料電池，不但需要昂貴的鉑/釕合金(platinum/ruthenium-alloy)做為陽極催化劑，這種催化劑也會因為很少量一氧化碳而被毒化。 目前市面上雖然存在商用解決方案，可為取自天然氣中的氫滌除一氧化碳，但卻因此讓該種氫氣的成本升高到不經(jīng)濟的程度。為了解決這種問題，由康乃爾大學能源材料中心(Energy Materials Center)教授Hector Abruna所率領的研究團隊，利用納米科技制造了一種成本比鉑/釕合金低廉的催化劑，而且能耐受取自天然氣之氫氣中的一氧化碳濃度。 這種新型催化劑是由氧化鈦(titanium oxide)與涂布了鉑納米粒子薄膜的鎢(tungsten)所組成，最高可耐受2%的一氧化碳──這是能毒化純鉑催化劑的一氧化碳濃度之兩百倍。 
目前的氫燃料電池使用鉑/釕合金做為陽極催化劑，康乃爾大學的研究團隊則是用新研發(fā)的納米催化劑來取而代之，并可望讓燃料電池的商業(yè)化更為可行 目前研究人員已經(jīng)在實驗室中驗證了以上的概念，現(xiàn)正在利用該種新型催化劑制作完整的PEM燃料電池。據(jù)了解，其燃料電池原型的耐久性表現(xiàn)到目前為止都優(yōu)于早期失敗的傳統(tǒng)燃料電池；研究團隊現(xiàn)在將確認新架構(gòu)能夠把燃料電池壽命延長到多少程度。 |
