據(jù)稱,這種原子級(jí)催化劑將氧還原(陰極反應(yīng))電流強(qiáng)度提高了十倍由瞒,連續(xù)運(yùn)行八個(gè)月沒有降解,同時(shí)使生產(chǎn)成本降低了90%即贰,燃料電池壽命約為兩到三年个懒。
陳燦堯表示,目前其團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行催化劑量子尺寸相關(guān)性研究疲籍,以使電池更便宜乌爪、高效。
探索原子尺度的邊界
燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。AFC比酸性電池更安全经褒、有效谅练,因此廣泛用于航天器和衛(wèi)星。催化劑則是燃料電池性能的關(guān)鍵組成部分哈讯。
陳燦堯表示透劈,影響催化劑效率的因素很多,特別是尺寸耸黑。在相同體積下桃煎,催化劑顆粒越小,表面積越大大刊,性能越高为迈。但是,如果顆粒太小缺菌,它們就會(huì)變得不穩(wěn)定并迅速失去效率葫辐。因此,需要找到一種減小尺寸和增加穩(wěn)定性的方法伴郁。
靈感來自對(duì)咖啡蘇打的熱愛
陳燦堯表示耿战,咖啡蘇打給了他新的研究策略。2016年焊傅,在與咖啡店老板聊天時(shí)剂陡,他發(fā)現(xiàn)根據(jù)咖啡和蘇打水倒入玻璃杯的順序,泡沫的甜度狐胎、味道和數(shù)量非常不同鸭栖。
于是,他讓研究助理顛倒了晶體生長(zhǎng)的順序粮按。與傳統(tǒng)方法不同的是忽浓,他們每10秒添加新材料,并在短短幾秒鐘內(nèi)停止反應(yīng)已转,這就產(chǎn)生了Pt三聚體催化劑矮憔。
降本提效并延長(zhǎng)壽命
最初,陳燦堯的學(xué)生對(duì)他的非正統(tǒng)方法有些懷疑渗送。但隨著數(shù)百次失敗遭绝,他們最終使Pt三聚體催化劑保持了穩(wěn)定,同時(shí)保持AFCs的高活性泰四。陳燦堯稱零硫,他的原子催化劑中鉑的用量?jī)H為1%,并且質(zhì)量流密度增加了30倍倡油,而普通商業(yè)催化劑用量為35%版鳞。