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新型氢燃料电池破解安全问题

时间:2018-12-04 人气:0

央广网消息(记者吕红桥)据经济之声《天下财经》报道,军民融合是国家战略。第三届中国军民两用技术创新应用大赛决赛最近在湖南长沙举行,从同期举行的大赛优秀项目展上可以发现,我国紧扣市场需求,涌现出许多国内领先、国际先进的军民融合技术产品。

便携式氢燃料电池引人关注 破解安全问题

第三届中国军民两用技术创新应用大赛优秀项目展现场,一个试管一样的东西吸引了很多人围观并不停发问。一旁的北京大学化学与分子工程学院新能源与纳米材料实验室工程师孙冰雪介绍,这是氢燃料棒,她们最新研发的便携式氢燃料电池以这个东西作为燃料。孙冰雪一边介绍,一边把燃料棒放进旁边一个小立方体盒子中,两端接上管子,给记者演示了起来。

其实整个过程就是一个简单的氧化还原反应,氢气和空气中的氧气通过催化剂反应,产生电流。而这套设备解决了氢燃料电池的一个最大痛点,那就是安全问题。目前,主流的氢燃料电池一般直接使用压缩氢气作为燃料,需要用氢气钢瓶。一旦出问题,会导致爆炸。而北大的氢燃料电池所用的燃料棒,里面是固体氢化物,水解之后才会产生氢气。

孙冰雪介绍:“氢气爆炸是有个爆炸极限的。为什么我说我们这个东西比氢气钢瓶安全?氢气钢瓶就是把氢气固定在一个容器里,它如果要是接触到氧气那就很危险。我们这是完全开放的一个系统,就是水加进去产生氢气,氢气就从这流出来了,它是一个开放的、常温常压的状态。”

但是,用固态氢化物反应生成氢气也有一个瓶颈,就是反应不均匀,容易导致供电不稳。为了解决这个问题,研究人员创造性地使用了以水控氢的方法。孙冰雪说:“用以水控氢的一个思路,然后在里面进行了一些添加,让水慢慢地流入,流入多少水,产生多少氢气,让它里面有一个均匀化的过程。”

供电效能优于锂电池 燃料棒应用空间巨大

这种便携式氢燃料电池实测能量密度是600瓦时每千克,这是目前锂电池能量密度的两倍多,而且燃料棒用完就换,省去了充电过程。与普通的氢燃料电池相比,也省去了钢瓶的重量,因此应用空间巨大。据了解,已经有军用装备在探讨使用这种技术来供电。而孙冰雪则表示,她们设想的更大市场空间是无人机,如果把反应装置集成在无人机机体上,燃料棒供电效能会比锂电池高很多。

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