新型燃料電池能在室溫下發電
- 發佈時間：2014-12-04 11:30:59 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報訊 無需高溫，燃料電池也能輕鬆發電。美國猶他大學的工程師最近研製出首枚可在室溫下工作的燃料電池，不用點燃燃料，它用酶就能使得噴氣發動機燃料産生電能。這種新型燃料電池可以給手持電子設備、離網型發電機和感測器供電。該研究于近日發表于美國化學學會期刊《ACS催化》網路版上。
燃料電池，主要通過氧或者其他氧化劑進行氧化還原反應，將燃料中的化學能轉化成電能；只要能持續添加燃料，那麼燃料電池就可以持續提供清潔而廉價的電能。蓄電池已經被廣泛應用於電動車和發電裝置；如今，燃料電池同樣也用於一些建築物的供電，另外，它還能為氫動力車這樣的燃料電池車提供動力。
據物理學家組織網近日報道，該研究的一大亮點，是在無需移除硫雜質或者營造高溫工作環境的情況下，就能將噴氣燃料JP-8直接用於燃料電池。論文的資深作者、來自猶他大學材料科學與工程學院的教授雪莉·敏蒂爾表示：“我們的研究證明，只要找對了催化劑，JP-8或者其他燃油能夠作為低溫燃料電池的燃料。”
JP-8是美國軍方使用的航空煤油燃料，耐得住高溫和嚴寒，能在極端天氣下正常工作。用傳統技術將噴氣燃料轉化為電能非常困難。燃料中含有硫，而硫恰恰會損害傳統燃料電池中用來氧化燃料的金屬催化劑。而且，這種轉化的效率也不高，即使在最佳條件下，也只有大概30%的化學能被轉化為電能。
為了突破這些限制，研究人員將JP-8用在一種酶燃料電池中，該電池以JP-8為燃料，以酶這種具有生物催化功能的高分子物質為催化劑。這類燃料電池不僅耐硫，還能在室溫下工作。具體説來，它所使用的酶由烷烴單加氧酶和醇氧化酶組成，化學性質和JP-8類似的己烷和辛烷也被作為測試燃料進行了實驗。研究人員發現，即使在酶燃料電池中加入硫，也不會減少其發電量。
實際上，固體氧化物燃料電池已經使用過JP-8，但其工作溫度需在950華氏攝氏度以上。這項研究，則是第一次在室溫條件下實現對其的利用。敏蒂爾教授表示，如今，她的團隊已經證實酶催化劑奏效，下一步將把重點放在如何設計這種燃料電池以及如何提升它的電能轉換效率上。
（張蓋倫）
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