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神奇“三明治”可让电池变“发电厂”
来源:中企网   发布时间:2017-09-14 11:28
  三明治,不少人都品尝过,但今天本期科技能见度要说的“三明治”,却非常神奇,它可以让我们传统储存电能的电池变成一个小型发电厂,而且与传统电池区别最大的是,它还是一种清洁能源。
 
  近日,中国科学技术大学科研团队的一项研究显示,利用石墨烯材料做“容器”,采用类似“三明治”的结构,有望解决高储氢率下的安全储氢以及低成本收集氢气两方面问题,从而促成氢气燃料电池的发展。该研究的相关论文发表在学术刊物《自然·通讯》上。
 
  神奇“三明治”可让电池变“发电厂”
 
  氢能源发热值是汽油3倍
 
  氢能,是公认的清洁能源。早在20世纪70年代,“氢能经济”这一概念就被提出。简单来说,其设想了用太阳光驱动,利用水制造氢气,并以氢为媒介(制备、储存、运输和转化)取代现有的石油经济体系,从而达到环保可再生的目标。
 
  对于氢能的优势,上述论文的通讯作者、中国科学技术大学化学与材料科学学院江俊教授提到三点:其一,氢气含能高,除核燃料外,氢的发热值是目前所有燃料中最高的,是汽油的3倍。氢的高能,使氢成为推进航天器的重要燃料之一。其二,氢气是一种清洁能源,本身无毒,燃烧产物是水,无污染,且可以循环使用。第三,氢的来源也非常广泛,除了矿物燃料制氢外,无处不在的水也被称为“氢矿”。
 
  目前,氢能的应用主要以燃料电池为核心。燃料电池概念最早由英国威尔士科学家格罗夫(William Grove)于1839年提出,燃料和空气分别送进燃料电池,电就被生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等,像一个蓄电池,但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。
 
  氢燃料电池与普通电池的区别主要在于:干电池、蓄电池是一种储能装置,是把电能贮存起来,需要时再释放出来;而氢燃料电池严格地说是一种把化学能直接转化为电能的发电装置。
 
  氢能源成本和安全仍有局限
 
  浙江大学化学工程与生物工程学系赵永志副教授等专家认为,氢能源在包括燃料电池汽车、分布式发电、应急电源等领域的应用,已接近产业化。
 
  在氢燃料电池汽车方面,日本的研究“走得很早”,如丰田甚至有实验性质的氢燃料电池汽车Mirai,并且已经少量上市销售。在国内,氢燃料电池汽车开发也紧随其后,在北京奥运会、上海世博会、广州亚运会及深圳大运会期间,中国都开展了燃料电池汽车的示范项目。
  责任编辑:xiaoming
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