《德日合作开发高性能燃料电池膜》

  • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2019-04-15
  • 据国外网站报道, 2019 年 2 月 4 日,来自德国与日本的研究工作者发现了一种不需要使用贵金属的新型燃料电池膜,这种膜材料能够高效的传递阴离子。   

    长期以来为了确保稳定性,质子交换膜燃料电池需要使用贵金属作为催化剂。相比之下,阴离子交换膜燃料电池( AEMFC )可以不使用耐酸贵金属,它们的电极由廉价的非贵金属催化剂组成。尽管在过去十年中在开发新材料和优化系统设计方面取得了重大进展,但是高效率与高稳定性并不能同时获得。   

    为了克服这一缺陷,日本国立量子和放射科学与技术研究所( QST )和德国 Jülich 中子科学中心( JCNS )展开合作。在传统的阴离子交换膜上采取接枝聚合技术,使得一张膜表面能够在不同的区域展现不同的性质,进而提高效率与稳定性。此外在考虑了离子交换膜的成分、微观结构、离子基团和导电区域中水的分布之后,德日研究小组提出了一种特殊模型。该模型首次可以定量地解释接枝聚合物在导电或非导电阶段的分布,并且可以应用于所有功能性接枝聚合物膜。

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    • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2020-07-25
    • 俄罗斯国立研究型技术大学莫斯科国立钢铁合金学院、俄罗斯科学院生物化学物理研究所和德国亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫研究中心的科研人员共同合作,日前研发出可以替代锂离子电池的钠电池。由于钠电池材料价格低廉,或可成为广泛用于智能手机的新一代电池。相关研究成果发表在《纳米能源》杂志上。 锂离子电池是目前人们日常生活中非常熟悉的一种电池,它广泛用于智能手机、笔记本电脑等便携式电子产品中,在电动汽车和宇航工业等领域也有着很好地运用。但锂是一种非常昂贵的金属,并且在自然界中储存量有限。 钠储量丰富,价格低廉,多年来,全球科研人员一直致力于研发一种以钠材料为基础的电容量更高、价格又低廉的电池,以替代目前的锂离子电池,电容量高的钠电池要比锂离子电池更具有商业优势。 俄德科研人员在实验中发现,如果将钠原子用一种特殊的方式“包裹”起来,比如,像三明治那样,将钠原子放置在两层石墨烯之间,就可以大大提高这种钠原子结构的电容量,进而开发出高性能的钠电池。 莫斯科国立钢铁合金学院研究员伊利亚·切普卡索夫表示,具备锂离子和石墨烯三层结构的锂电池,每克电容量为828毫安时,是传统石墨阳极锂电池(每克372毫安时)的两倍以上。他称,目前研究人员开出三层结构钠电池样品,并正在实验室进行测试,初步测试结果表明,新的三层结构钠离子电池的每克电容量与传统石墨阳极锂离子电池相当,约为每克335毫安时。 总编辑圈点 在当今电池界,锂电池还是当之无愧的主流。但锂电池的最大问题是锂在自然界中的储存量有限。总有一天,人类需要用到替代品。钠和锂的化学性质相似,但钠在地球上的储量非常高,这种优势使得其脱颖而出。不过,现实问题是,单位质量的钠电池储能要比锂电池少,所以,科研人员正在提高钠电池储能上下功夫。目前,钠电池的产业化还处于初级阶段,多是高校和研究所在进行。但厚积薄发,做好技术储备,等到需要替代之时,也是它大显身手之日。
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    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2021-02-25
    • 上海,2021年2月24日。科德宝集团持续推进产品研发,为重型车和商用车开发全系列电池组、燃料电池及混合动力系统。通过开展有针对性的研发活动,这家技术集团在2020年提升了市场地位,并在应用于卡车、巴士、轮船和火车的电气化动力传动系统方面扮演行业先锋角色。 2020年,科德宝集团在商业航运领域取得了多项里程碑式的进展。该公司正在供应全球最大的船用电池装置之一--两艘P&O渡轮将配备该装置。每艘渡轮配备大约1200块高性能电池,这些电池将均等分入四间电池室,并相互联网。科德宝旗下子公司XALT Energy将供应这些电池。该公司于2018年12月成为科德宝集团新成员,总部位于美国密歇根州米德兰(Midland),其电池在纽约和洛杉矶等城市的公交车中得到广泛应用。渡轮预计将于2023年开通,定期往返英国多佛(Dover)与法国加莱(Calais)。 同时,科德宝的甲醇动力船用燃料电池系统凭借安全概念而获DNV GL船级社"原则性认可",标志着该公司在进军船用燃料电池市场的道路上迈出重要一步。该系统由研究项目"Pa-X-ell2"资助,最早将在2021年安装在AIDAnova号邮轮上。五家具有创新精神的合作伙伴正在携手开展相关工作,它们是科德宝、乐顺游艇公司(Lürssen)、迈尔造船厂(Meyer Werft)、爱达邮轮公司(AIDA Cruise)和DNV GL船级社。科德宝成功开发了该技术成果,计划在集装箱运输领域推广。所有组件都在预制系统单元中,便于安装。单个集装箱的额定功率最高达500千瓦,可与其他单元组合使用,让重型远洋船舶的总功率迈上10兆瓦台阶。 渡轮图片:科德宝电池使港口渡轮实现零排放操控,并允许230米长的船舶停靠和离港 与Quantron建立合作关系 科德宝的燃料电池技术还成功应用于陆上场景。该公司与商用车改装商Quantron合作,为40吨重卡开发了一套特殊系统,旨在检验此项技术成果在连续商业化驾驶条件下的性能、日常使用适宜性和系统耐久性。巴伐利亚州经济事务、地区发展和能源部的"能源研究计划"为该项目提供资金,这是首批明确支持开发重型商用车配套燃料电池的项目之一。按计划,到2021年年中,第一辆应用新型动力传动系统技术的试验车将在巴伐利亚州上路。这辆车名为Energon,去年8月初公开亮相。 卡车图片:旨在检验燃料电池系统在连续商业化驾驶条件下的性能、耐久性和续航里程 2019年底,科德宝宣布与菲利克斯巴士(FlixBus)就搭载燃料电池传动系统的巴士达成合作协议,并与美国制造商Motor Coach Industries就搭载高能锂离子电池组的长途客车达成合作协议。 卡车照片:第一辆应用全新燃料电池技术的试验车预计将于2021年中在巴伐利亚州上路 展望未来 科德宝的电池和燃料电池,甚至两者的组合,还为铁路旅行注入动力,尤其在非电气化支线铁路和调车运输方面更是扮演重要角色。科德宝专家认为,混合解决方案,即燃料电池与电池的组合,是重型车和商用车的理想选择。这两项技术相辅相成,在重量、安装空间和续航里程方面具有明显优势。科德宝能够独立提供两个系统,并为客户设计最佳配置。从电池隔膜、燃料电池膜、单体电池、电堆到完整解决方案,科德宝技术团队在众多细分领域具备特有专长,能够创造更大价值。