其實(shí),或許在理論上,一定會(huì)有某種材料能勝任科研人員的需求。
但是在沒(méi)有找到最佳路線之前,只能用各種辦法去接近自己希望的目標(biāo)。
“我們從膜下手?”
妮塔莉亞認(rèn)為,蘇鑫對(duì)于膜一類的東西,有天然的敏感程度。
不管是天然膜還是人工膜,他都能弄出重大突破!
比如,不管是自己研究的那種過(guò)濾膜,還是給電池項(xiàng)目弄的膜,都實(shí)現(xiàn)了前所未有的突破。
“其實(shí),剛才咱們分析了不少。我也意識(shí)到,單純的是質(zhì)子膜的話,能做的工作有限……”
質(zhì)子交換膜是質(zhì)子交換膜燃料電池(efc)的核心元件,以全氟磺酸膜為主,目前國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程提速,全氟磺酸膜有機(jī)械強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、濕度大條件下導(dǎo)電率高等優(yōu)點(diǎn)。
但是同時(shí)也存在缺點(diǎn)溫度升高時(shí)會(huì)引起質(zhì)子傳導(dǎo)性變差、高溫時(shí)易發(fā)生化學(xué)降解、單體合成困難、成本高等。
因此各機(jī)構(gòu)也在研究其他類型的膜,包括復(fù)合膜、高溫膜、堿性膜等。
質(zhì)子交換膜目前主流趨勢(shì)是全氟磺酸增強(qiáng)型復(fù)合膜,質(zhì)子交換膜逐漸趨于薄型化,由幾十微米降低到十幾微米,降低質(zhì)子傳遞的歐姆極化,以達(dá)到更高的性能。
開發(fā)低鉑、高反應(yīng)效率的 型薄催化層膜電極是目前質(zhì)子交換膜燃料電池開發(fā)的重要技術(shù)方向。
就拿不在反鑫未來(lái)聯(lián)盟里邊的科慕來(lái)說(shuō),它的化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度高、在高濕度下導(dǎo)電率高、低溫下電流密度大、質(zhì)子傳導(dǎo)電阻小、目前市場(chǎng)占有率最高。
并且是巴拉德的長(zhǎng)期合作伙伴。
就算是另外幾個(gè)巨頭反對(duì)他們,依然能取得來(lái)源。
最主要的是小衛(wèi)士并沒(méi)有效果特別顯著的方法,所以蘇鑫決定先在其他地方下手,等到遇上瓶頸以后,再說(shuō)。
“總不能是催化劑吧,那更加是大坑了。”
在妮塔莉亞的眼里,催化劑絕對(duì)是一個(gè)令人頭疼的研究方向。
雖然催化劑有可能實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍,但是那個(gè)并沒(méi)有捷徑好走。
需要長(zhǎng)年累月的研究,不斷積累數(shù)據(jù)。
小衛(wèi)士沒(méi)有足夠大的樣本量,也沒(méi)有辦法進(jìn)行引導(dǎo)。
現(xiàn)有的研究方向,就是在大量使用鉑金屬的情況下,降低鉑的使用率,或者完全使用無(wú)鉑化的催化劑。
雖然tc 是目前主流,但超低鉑、無(wú)鉑是未來(lái)方向。
催化劑是燃料電池的關(guān)鍵材料,催化劑作用于氫氣,使電子離開氫原子。目前燃料電池中常用的商用催化劑是tc,由大約三到五納米的納米級(jí)的t 顆粒和支撐這些t 顆粒的大比表面積活性炭構(gòu)成。
質(zhì)子交換膜燃料電池商業(yè)化進(jìn)程中的主要阻礙之一是價(jià)格高昂的貴金屬催化劑,雖說(shuō)現(xiàn)在鉑載量已大幅下降,但是沒(méi)有的話那將更好。
所以超低鉑或無(wú)鉑是未來(lái)研究重點(diǎn)。
燃料電池零部件的成本主要來(lái)源于原材料與加工費(fèi)用,米國(guó)公司發(fā)布的報(bào)告顯示,在目前技術(shù)水平下,加工成本主導(dǎo)的部件,如質(zhì)子交換膜、氣體擴(kuò)散層的成本可通過(guò)規(guī)模化生產(chǎn)來(lái)降低。
但材料成本占主導(dǎo)的催化劑難以通過(guò)量產(chǎn)來(lái)降低成本。
因此,減少鉑的使用量才是降低催化劑成本的有效途徑。
鉑催化劑除了受成本與資源制約外,也存在耐久性問(wèn)題,主要體現(xiàn)在穩(wěn)定性上。
通過(guò)燃料電池衰減機(jī)制分析可知,燃料電池在車輛運(yùn)行工況下,催化劑會(huì)發(fā)生衰減,如在動(dòng)電位作用下會(huì)發(fā)生t 納米顆粒的團(tuán)聚、遷移、流失等。
針對(duì)這些成本和耐久性問(wèn)題,研究新型高穩(wěn)定、高活性的低t 或非t 催化劑是目前熱點(diǎn)。
許多研究著眼于提高tnrr)催化劑的穩(wěn)定性、利